题目内容
【题目】某兴趣小组对KClO3分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用下图装置完成表中实验:
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编号 | KClO3质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mLO2所需时间/s |
实验1 | 5 | - | - | 171 |
实验2 | 5 | MnO2 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | Fe2O3 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | KCl | 0.5 | 154 |
(1)设置实验1的目的是_____
(2)写出实验3的符号表达式_____
(3)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____
(4)由实验1和实验4可知,KCl_____(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s,解释原因:_____
【答案】对比(对照) KClO3
KCl+O2 MnO2 有影响 随着氯酸钾分解产生氯化钾增多,收集等体积气体时间变少
【解析】
(1)设置实验1的目的是:对比(对照);
(2)实验3中氯酸钾在氧化铁催化作用下受热分解生成氯化钾和氧气,反应的符号表达式:KClO3
KCl+O2
(3)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是:二氧化锰收集50mL的氧气需要的时间最大效果最好。
(4)由实验1和实验4可知,KCl有催化作用,因为实验4比实验1收集50mL的氧气需要的时间短;维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mLO2,所需时间明显少于171s,解释原因:随着氯酸钾分解产生氯化钾增多,收集等体积气体时间变少。
【题目】绿色能源需求日益增长,氢能源备受关注。
探究一 实验室电解水
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(1)写出电解水反应的化学方程式__________。
(2)如图所示,接通电源,可以观察到两电极有气泡产生,一段时间后,理论上正负电极上产生的气体体积比___________。
(3)该实验说明了___________(填一点即可)。
探究二 不同电解液和电极材料对水电解产生气体体积的影响
(4)实验时,发现反应速率慢,且V(H2)和V(O2)比并不等于理论值。导致这一结果的因素可能有:_______(多选)。
A 氧气的密度比氢气大
B 氧气在水中的溶解性比氢气强
C 部分氧气与电极发生反应而被消耗
[查阅资料]纯净水导电能力差,加入电解液能增强导电性,但不同的电解液和电极材料对产生气体的体积有影响。
[设计并实验]兴趣小组对不同电解液和电极材料进行探究,结果如下:
电解液(浓度0.2kg/L) | 不同电极材料产生的V(H2):V(O2) | ||||
碳棒 | 铜棒 | 保险丝 | 电阻丝 | 铁丝 | |
氢氧化钠溶液 | 6.9:1.09 | 7.7:3.35 | 6.9:2.95 | 7.3:3.4 | 6.51:3.2 |
稀硫酸 | 6.9:1.10 | 阳极产生的氧气很少 | 7.6:1.95 | 7.5:3.45 | 铁丝溶解 |
[结论]由上表实验信息可得:
(5)稀硫酸(H2SO4)做电解液时,铁丝不能做电极:铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气,请写出该反应的化学方程式____________。
(6)电解水选择最佳的电解液和电极材料分别为__________和____________。