小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | 氯酸钾 | 580 |
| ② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
| ③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) | 370 |
| ④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后 不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证 。
(3)同种催化剂,还有 因素可能影响催化效果。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?![]()
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下,相关物质的溶解度如下:
| 物质 | MgSO4 | Na2SO4 | (NH4)2SO4 | H2SO4 |
| 溶解度 | 35.1g | 19.5g | 75.4g | 与水任意比互溶 |
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
(1)【实验探究】小明对王老师的提示进行了评价 ,原因是 。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴 溶液 | 溶液中有白色沉淀生成 | 猜想①成立 |
| ②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 | 溶液pH小于7 | 猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ,理由是 ;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取该溶液少许于试管中, | | 猜想④成立,该反应的化学方程式为 |
张丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | |
| 结论 | 总结 | |||
| 实验一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 | 有气泡产生,木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气,但反应速率 。 反应的化学方程式为: 。 | 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
| 实验二 | 向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | | |
| 实验三 | | | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 | |
请你帮张丽同学填写上表中未填完的空格。
(1)在张丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(2)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是: ;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作是: 。
某研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
[假设] H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关
[实验方案]常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。
[试验记录]
| 试验编号 | 1 | 2 |
| 反应物 | 6% H2O2 | 6% H2O2 |
| 催化剂 | 1g红砖 | 1gMnO2 |
| 时间(秒) | 152 S | 35 S |
[结论]
该探究过程得出的结论是 ,
[反思]一个成员说“该实验还不能证明红砖粉可以做该反应的催化剂,若要证明红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加试验来验证”,你认为还要增加的实验是证明它们在化学反应前后的 和_____ 是否改变。
[拓展]H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?
[假设]
实验室常用过氧化氢溶液和用二氧化锰作催化剂制取氧气。
【提出问题】二氧化锰是催化剂,二氧化锰的用量对反应速率是否有影响?
【设计实验】(1)实验装置如图所示。![]()
(2)实验记录:每次用30mL10%的过氧化氢溶液,采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验,测定相关数据记录于下表中:
| 序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| MnO2(g) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
| 待测数据 | | | | | | | | | | |
(2)上述实验应该测定的“待测数据”可能是 。
(3)10次实验“每次用30 mL 10%的过氧化氢溶液”的目的是 。
(4)若第2次实验比第3次实验的“待测数据”更 (填"大"或"小"),说明催化剂的用量越多,反应越快。
【实验与结果】经多次实验证明,第1次实验至第7次实验中过氧化氢的分解速率依次加快,第7次实验至第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异。
【结论】 。
【评价与反思】(答对本小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分)
氧化铜是否也能用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂?请设计实验验证。
。
【实验探究题】某化学兴趣小组将光亮铜片放在酒精灯火焰上灼烧,发现表面变黑,他们对黑色物质来源产生了兴趣,铜片表面黑色物质是什么呢?
【猜想与假设】甲认为:铜片表面的黑色固体是烟灰。
乙认为:铜片表面的黑色固体可能是空气中的氧气与铜反应生成的新物质。
丙认为:铜片表面的黑色固体既有烟灰又有氧气与铜反应生成的新物质。
【查阅资料】(1)酒精不充分燃烧产生炭黑(即黑烟);(2)氧气的化学性质比较活泼,加热条件下能与金属铜反应生成黑色的氧化铜。
【进行实验】
| 实验步骤和方法 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一:取一小段光亮铜片,放入试管内,然后用试管夹夹持试管,放在酒精灯的外焰部位加热。 | 铜片变黑 | 推知 (填甲、乙、丙)的错误。说明黑色物质的出现可能与空气中的 有关。 |
| 实验二:取一试管,将一小段光亮铜片放入试管中,塞上胶塞,并用注射器抽出试管内的空气,封好胶塞,并加热,趁热取下胶塞,观察现象。 | 取下胶塞前的现象: 。取下胶塞后的现象: 。 | 乙的猜想正确 |
【反思拓展】
实验一将铜片放入试管中加热,目的是排除了 的干扰。
(2)实验二用注射器抽出试管内空气的目的是 。
(3)通过对黑色物质来源的探究,写出金属铜与氧气反应符号表达式 。