为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。
【实验内容】:
| 编号 | 实验内容 | 实验现象 | 实验结论 |
| 1 | 取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中 | 剧烈反应,放出大量热量,产生大量气体 | 固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用 |
| 2 | 取0.2gMnO2加入5mL a (H2O2溶液的质量分数)的H2O2溶液中 | 平稳反应,放出热量,持续产生气体 | MnO2对H2O2分解有催化作用 |
| 3 | 取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中,充分溶解,过滤 | 固体完全溶解,滤纸上无黑色固体残余物 | 固体剩余物中无 b |
【实验分析】
(1)完成上表中的填空内容:a 、b ;
(2)实验2的目的是 ;
(3)同学们经过讨论,认为实验1的结论不正确,理由是 ;
【查阅资料】
Ⅰ、KMnO4受热分解时,在某条件下可能发生以下两个反应:
①6KMnO4
②KMnO4
Ⅱ、相对分子质量:(KMnO4:158 O2:32)
(4)16gKMnO4中氧元素的质量为 ;加热使之完全分解,若完全发生反应①,生成O2的质量为 ;若同时发生反应①②,生成O2的质量范围是 。(保留二位小数。提示:依据质量守恒定律观察)
定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。
(1)下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律,其中不能达到实验目的的是 (选填序号),理由是 。![]()
(2)自然界中绿色植物光合作用可用下式表示:CO2+H2O
淀粉+O2
分析化学反应前后元素种类可知:淀粉中一定含有的元素是_ ___(填元素符号),可能含有的元素是____(填名称)。
(3)在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
| 物质 | A | B | C | D |
| 反应前质量/g | 2 | 24.5 | 4 | 8 |
| 反应后质量/g | 16.9 | 0 | 13.6 | X |
表中X=______,在反应中D这种物质可能起__ __ _ 作用。容器内发生反应的基本类型是______(选填:化合反应或分解反应)。
某小组同学进行了有关蜡烛成分测定的实验
| 实验步骤 | 现象 | 结论 | |
| 在蜡烛火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯 | 烧杯内壁有小液滴 | 产物中有 | |
| 将内壁涂有 的烧杯罩在火焰上方 | | 产物中有二氧化碳 | |
由此可知:蜡烛的成分主要由 元素组成,可能还含有 。
已知废旧普通干电池筒内主要有C、淀粉、MnO2、ZnCl2、NH4C1等物质,某化学兴趣小组同学欲通过实验从中回收MnO2,并研究MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中所起的作用。
【查阅资料】淀粉不溶于冷水,完全燃烧生成二氧化碳和水;碳、二氧化锰不溶于水。
ZnCl2、NH4Cl均易溶于水。
【进行实验】实验步骤如下图:
|
步骤c灼烧残渣的目的是除去 ;步骤d中,加入MnO2后带火星的木条复燃。
【得出结论】因此MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用。
【交流与反思】该化学兴趣小组同学对上述结论进行了讨论,认为要想确定MnO2在分解过氧化氢制氧气的反应中起催化作用,还需通过实验证明MnO2的 和 在反应前后都没有发生变化。
小丽同学在一次课外实验探究酸的化学性质时误将过氧化氢(H2O2)溶液当作酸与氧化铁(Fe2O3)粉末混合,发现有大量气泡产生。她联想到二氧化锰(MnO2)可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】小丽同学一次设计了三个实验
实验一 取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,观察到木条没有复燃,说明H2O2溶液常温下分解缓慢。
实验二 在实验一的试管中加入wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,观察到木条复燃,说明 。
实验三 待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为wg,说明 。
【实验结论】小丽同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】小江同学认为要证明小丽同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要补充一个探究实验,探究Fe2O3粉末的化学性质在反应前后没变.
【拓展】下表是同学们探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需时间
| 浓度 时间/min 催化剂 | 30%H2O2 溶液 | 15%H2O2 溶液 | 5%H2O2 溶液 |
| 加入wg MnO2 | 0.2 | 0.8 | 2.0 |
| 加入wg Fe2O3 | 7.0 | 9.0 | 16.0 |
通过对表格中的数据进行分析,你能得出的结论是 。
【延伸】明同学看到Fe2O3也能做H2O2分解的催化剂,还联想到一种蓝色的CuSO4溶液也能做H2O2分解的催化剂,请你一起参与计算:
(1)CuSO4的相对分子质量 ;
(2)80gCuSO4与多少克Fe2O3含有相等质量的氧元素?(写出计算过程,结果精确到0.1)
铁暴露在空气中会生锈。不知你注意了没有,将苹果切开不久,果肉上就会产生一层咖啡色的物质,也好象是生了“锈”一样。某化学活动小组对此进行了探究。
【提出问题】切开的苹果“生锈”与什么因素有关?
【猜想与假设】
猜想①:可能是果肉中的物质与空气中的氮气作用而“生锈”;
猜想②:可能是果肉中的物质与空气中的氧气作用而“生锈”;
猜想③:可能是果肉中的物质与空气中的二氧化碳作用而“生锈”;
【收集证据】
(一)查阅有关资料:已知苹果“生锈”是果肉里的物质(酚和酶)与空气中的一种物质发生氧化反应,生成咖啡色的物质。且温度越高反应越快。
(二)实验探究:针对上面的猜想,化学活动小组依次设计了实验方案,将苹果肉分别放入 三种气体中,依次观察到下列实验现象。请你帮他们填写下表。
| | 氮气 | 氧气 | 二氧化碳 |
| 现象 | 不变色 | 变色 | |
| 结论 | 果肉变色与氮气无关 | | 果肉变色与二氧化碳无关 |
【反思与评价】
在三种猜想中,你认为猜想 (填代号)最不合理, 理由是 。
【应用】根据上述结论,要防止果汁变质,果品加工和保存果汁时可采取的措施是 。(写一点即可)
李莉同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签严重破损(如图所示).老师告诉他,这瓶试剂可能是硫酸、硫酸钠、硫酸铜、硫酸镁溶液中的一种.[查阅资料]常温下这三种物质的溶解度如下表:![]()
| 物质 | H2SO4 | Na2SO4 | MgSO4 | CuSO4 |
| 溶解度/g | 与水任意比互溶 | 19.0 | 39.0 | 23.1 |
(2)为确定其成分李莉同学对此溶液进行如下实验探究:
[作出假设]该溶液可能是 溶液;
[实验验证]
| 实验方法及步骤 | 可能出现的现象 | 结论或有关化学方程式 |
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