题目内容
【题目】为了探究催化剂种类对氯酸钾分解速度的影响,某兴趣小组在相同的加热条件下以生成等体积的氧气为标准,设计了下列四组实验:
试验编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mL氧气所需时间/s |
1 | 5 | _____ | _____ | 171 |
2 | X | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
3 | 5 | 氧化铁 | 0.5 | 58 |
4 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(1)写出氯酸钾在二氧化锰的催化作用下发生反应的文字表达式_____。
(2)实验②中,X的值为_____对比实验②和实验③,可以得出的结论是:_____的催化效果更好。
(3)对比实验①和实验④可知氯化钾_____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验①再继续收集50mL氧气,所需时间明显小于171s,原因是_____。
(4)要比较催化剂种类对氯酸钾分解速度的影响,除了测量收集50mL氧气所需的时间,还可以测量_____。
【答案】无 0
5 二氧化锰 有 反应生成的氯化钾起到了催化作用 相同的时间内产生气体的体积
【解析】
(1)第一组实验是对照组,所以不加入催化剂,故催化剂质量为0g;氯酸钾在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,发生反应的文字表达式
;(2)实验②中氯酸钾的质量是5g;对比实验②和实验③,②所用的时间更少,所以二氧化锰的催化效果更好;(3)对比实验①和实验④可知,加入氯化钾之后所需要的时间比不加催化剂时间更少,所以氯化钾具有催化作用;维持加热条件不变,用实验①再继续收集50mL氧气,所需时间明显小于171s,原因是反应生成的氯化钾起到了催化作用,加快了反应速率;(4)要比较催化剂种类对氯酸钾分解速度的影响,除了测量收集50mL氧气所需的时间,还可以测量相同的时间内产生气体的体积。
【题目】学习化学离不开实验探究。请利用学过的化学知识完成下列实验探究。
(一)某同学根据铁生锈的原理,用铁粉测定空气中氧气的含量,设计了如图实验,充分反应后测得数据如表:
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实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 量筒内水 | 量筒内剩余水 |
250mL | 180.0mL | 129.5mL |
实验时该同学不是将铁粉堆在瓶底,而是将铁粉撒在浸润了氯化钠溶液的滤纸条上,再把该滤纸条贴在广口瓶内侧,其目的是________________,氯化钠溶液的作用是_________________。根据表中数据计算得出空气中氧气的体积分数为_____________(结果保留到0.1%)。与用红磷燃烧的方法相比,用该方法测定空气中氧气含量的主要优点:一是没有污染,二是_________________。
(二)为了探究二氧化碳的性质,某同学设计了如下图所示的实验:
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(1)用注射器注入稀盐酸,一段时间后,可观察到在1、2两处中有一处有明显的现象发生,发生该实验现象的符号表达式为__________________;该反应属于__________反应(填化合或分解)
(2)3处的澄清石灰水变浑浊,该反应的符号表达式为_________________;
(3)如图乙,将点燃的镁条伸入二氧化碳中,观察到镁条继续燃烧,请你写出一个对燃烧的新认识___________________.
(三)为了测定蜡烛中碳、氢两种元素的质量比,某化学兴趣小组设计了如图所示的实验,实验步骤如下:先分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量.(注:浓硫酸只吸收水分,氢氧化钠和氧化钙可吸收水也可吸收二氧化碳)按图示连接好仪器.点燃蜡烛,同时从a导管口抽气,一段时间后熄灭蜡烛,再分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量,实验数据如表.
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蜡烛 | 装置Ⅱ | 装置Ⅲ | |
反应前的质量/g | 15.8 | 182.3 | 212.2 |
反应后的质量/g | 14.4 | 184.1 | 216.6 |
(1)该实验中测得水的质量为___________g,二氧化碳的质量为___________g.
(2)由该实验数据计算,蜡烛中碳、氢元素的质量之比为___________.
(3)装置Ⅱ和装置Ⅱ的顺序能否颠倒:___________(填“能”或“不能”)
(4)理论上,装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量,其原因是___________.
【题目】空气中氧气含量测定的再认识:
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(1)[经典赏析]拉瓦锡用定量的方法研究空气的成分(实验装置如图1)。该实验中选择使用汞的优点有_____
A 汞俗称水银,常温下呈液态,安全无毒 B 能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
C 反应生成的氧化汞是固态,不影响压强 D 生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
(2)(实验回顾)实验室常用红磷燃烧的方法测定空气中氧气的含量(装置如图2),写出红磷燃烧的符号表达式_______。图2中集气瓶底部的水的作用为_____。(填一点即可)但是用该方法测出的氧气含量常常低于21%。
(3)(提出问题)用该方法测出的氧气含量为什么低于21%?
(进行猜想)①装置漏气;②_____,装置内氧气有剩余;
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(4)(实验与交流)为了帮助同学们更好地理解空气中氧气含量测定的实验原理,老师利用传感器技术定时测定了实验装置(如图5)内的压强、温度和氧气浓度,三条曲线变化趋势如图6所示。X曲线表示压强变化趋势,Y曲线表示_____(填“温度”或“氧气浓度”)变化趋势。
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(5)(实验探究1)已知,铁丝在纯氧中才能燃烧,反应的符号表达式为_____,一般不能在空气中燃烧,因此无法用铁丝代替红磷进行该实验。小明根据铁生锈的原理(铁在常温下可以和氧气、水生成铁锈)来测定空气中氧气的含量,于是进行了实验(装置如图3)。通过7天测得的数据计算出空气中氧气的含量为19.13%。
(交流与反思)与用红磷燃烧的方法相比,用铁丝生锈的方法的主要优点_____(填字母)。
A 装置内残留的氧气更少 B 铁丝生锈比红磷燃烧反应更快 C 反应更彻底,实验结果更准确
(6)(实验探究2)小明利用铁粉、炭粉、氯化钠等物质又进行了实验(装置如图4)。8分钟后测得的数据如下表:请计算出空气中氧气含量______(计算结果保留一位小数)。
实验前的体积 | 实验后的体积 | |
集气瓶内空气 | 烧杯内蒸馏水 | 烧杯内剩余蒸馏水 |
131mL | 90.0mL | 63.4mL |
(7)(拓展延伸)铜能与空气中氧气、水、二氧化碳反应生成铜绿(其主要成分为:Cu2(OH)2CO3).写出生成铜绿的符号表达式_____。
(8)请计算:Cu2(OH)2CO3的相对分子质量是_____。