7.学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某兴趣小组同学在课外进行了有关过氧化氢分解反应的再探究.
【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些?
兴趣小组同学做了四个实验,实验数据如表:
实验
序号
H2O2溶液的溶质质量分数%H2O2溶液的体积/mL温度/℃MnO2的用量/g收集O2的体积/mL反应
时间
51200.1416s
151200.146s
305350498min
30555042 0min
(1)过氧化氢分解速率与温度的关系是其他条件相同时,温度升高,过氧化氢分解速率加快.
(2)能说明过氧化氢的分解速率与其质量分数有关的实验是①②(填实验序号).
【探究二】MnO2的聚集状态是否影响其催化效果?
将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入到5mL5%的H2O2溶液中,测试结果如下:
MnO2的状态  操作情况观察结果
粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃
块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃
由上述实验得到的结论是粉末状二氧化锰比块状二氧化锰催化效果要好.
【探究三】其他金属氧化物能否起到类似MnO2的催化作用?
兴趣小组同学用天平称量0.2g CuO,用量筒量取5mL 5% 的H2O2溶液,进行如下图所示实验(①~⑦代表实验操作步骤).

(1)小组同学通过上述实验得出结论:CuO可作过氧化氢分解的催化剂,支持该结论的实验证据是①不复燃,③复燃;⑥固体质量为0.2g;⑦溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃.
(2)过氧化氢能被CuO催化分解放出氧气的化学反应方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;CuO\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(3)欲比较不同催化剂CuO和MnO2对H2O2分解速率的影响,实验时需要控制的变量有温度、H2O2溶液溶质质量分数及体积、CuO和MnO2的质量及聚集状态.
6.某研究性学习小组在验证“碱使酚酞试液变红”的实验时,发现一个意外现象:将酚酞试液滴人某NaOH溶液中,溶液变成了红色,可是过一会儿红色却消失了.
【提出问题】是什么原因导致滴有酚酞的NaOH溶液由红色褪为无色?
【猜想与假设】他们分别对这种意外现象作如下猜想:
甲同学:可能是酚酞与O2发生了反应;
乙同学:可能是NaOH溶液与空气中的CO2发生了反应;
你认为可能还与滴入酚酞溶液的多少、滴入酚酞溶液的浓度大小以及氢氧化钠溶液中含有的杂质等有关(写一条即可).
【资料准备】该实验可能利用到加热.下列实验仪器中不能用于加热的是b(填字母代号).
a、烧杯          b、量筒         c、试管          d、蒸发皿
【设计实验】两位同学分别设计实验验证自己的猜想:
(1)甲同学设计了如表实验,请你填写如表.
实验步骤设计这一步骤的目的实验现象实验结论
将NaOH溶液加热煮沸除去氢氧化钠溶液中溶解的氧气溶液变红,过一会儿红色消失甲同学猜想不正确
(填“正确”或“不正确”)
向冷却后的溶液中滴人酚酞,并滴一些植物油在其上方隔绝氧气
(2)乙同学设计如图装置进行实验.一段时间后,试管中溶液的红色褪去,于是认定自己的猜想正确.请写出CO2与NaOH溶液反应的化学方程式2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.甲同学认为乙同学的实验不够严谨,理由是什么?若制取的二氧化碳气体中混有氯化氢气体,试管中溶液的红色也能褪去.
【实际应用】某同学在实验室作酸碱中和反应实验.将稀硫酸逐滴入到含有酚酞试液的8克10%的氢氧化钠溶液中,至红色刚好褪去,两者恰好完全反应,共消耗稀硫酸10克,请计算该稀硫酸中溶质的质量.
5.金属材料在生产、生活中广泛应用,有许多性质等内容需要探究.
(1)下表提供了在一定条件下,水能否与一些金属发生反应的信息.
①请根据金属活动性顺序和表中的已知信息,将表格填写完整.
物质钠与冷水镁与冷水镁与水蒸汽铁与冷水铁与水蒸气
能否发生反应剧烈反应缓慢反应剧烈反应不反应加热条件下能反应
②虽然铁在常温下与水不反应,但铁制品在潮湿的环境中很容易生锈.某同学进行了如图1所示实验.一周以后发现铁钉表面锈蚀.在图中a、b、c三处,锈蚀情况最严重的是b(填字母).

(2)镁条在空气中久置表面会变黑,某小组同学设计并进行实验,探究镁条变黑的条件.
【查阅资料】①常温下,亚硫酸钠(Na2SO3)可与O2发生化合反应;
②浓硫酸具有吸水性.
【猜想与假设】常温下,镁条变黑可能与O2、CO2、水蒸气有关.
【进行实验】通过控制与镁条接触的物质,利用图2装置(镁条长度为3cm,试管容积为20mL),分别进行下列5个实验,并持续观察20天.
编号主要实验操作实验现象
1先充满用NaOH浓溶液洗涤过的空气;
再加入2mL浓硫酸
镁条始终无明显变化
2加入2mLNaOH浓溶液镁条始终无明显变化
3先加入2mL浓硫酸;
再通入约4mLCO2
镁条始终无明显变化
4先加入4mL饱和Na2SO3溶液;
再充满CO2
镁条始终无明显变化
5先加入2mL蒸馏水;
再通入约4mLCO2
镁条第3天开始变黑,
至20天全部变黑
【解释与结论】
①实验1和2中,NaOH浓溶液的作用是CO2+2NaOH═Na2CO3+H2O(用化学方程式表示).
②实验1的目的是检验只用氧气是否会使镁条变黑.
③实验3中,试管内的气体主要含有CO2、氧气、氮气.
④得出“镁条变黑一定与CO2有关”的结论,依据的两个实验是2、5(填编号).
⑤由上述实验可推知,镁条变黑的条件是水、二氧化碳、氧气.
【反思与评价】
⑥在猜想与假设时,同学们认为镁条变黑与N2无关,其理由是常温下氮气的化学性质不活泼,很难与其它物质反应.
⑦欲进一步证明镁条表面的黑色物质中含有碳酸盐,所需试剂是稀盐酸和澄清的石灰水.
 0  154205  154213  154219  154223  154229  154231  154235  154241  154243  154249  154255  154259  154261  154265  154271  154273  154279  154283  154285  154289  154291  154295  154297  154299  154300  154301  154303  154304  154305  154307  154309  154313  154315  154319  154321  154325  154331  154333  154339  154343  154345  154349  154355  154361  154363  154369  154373  154375  154381  154385  154391  154399  211419 

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