过氧化氢在生产生活中有广泛应用,实验小组对过氧化氢进行探究。

(1)探究过氧化氢分解的催化剂种类。下面是他们设计的三组实验装置,在两两对比实验中(其他条件都相同),下列观察(或测定)方法在比较出催化剂对过氧化氢分解加速效果的依据分别是。

第一组同时实验,观察比较反应过程中___________________。

第二组同时实验,观察比较反应过程中两者产生气泡的快慢;

第三组分两次实验,比较反应过程中______________________________。待第三组实验中过氧化氢完全分解后,最终产两次产生气体的体积____________________(填“相同”或“不同”),并在催化剂的质量与反应时间的关系图中画出二者的关系____________________。

(2)某兴趣小组通过实验发现使带火星木条复燃的氧气含量最低值是48%,但用带火星的木条直接检验过氧化氢溶液受热分解产生的氧气时,往往难以复燃,这是因为在加热生成氧气的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中氧气的体积分数随温度变化的曲线如图1所示。若只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在大约____________________°C。某同学改用如图2的装置后能使带火星的木条复燃,其原因是___________________。

(3)模拟氢氧焰实验按如图所示装置进行实验。

①关闭K,通入氢气,点燃。为保证安全,点燃氢气之前应先____________________。将铁丝网放在火焰上灼烧,铁丝网只发红,不熔断。

②打开K,通入氧气,火焰更明亮,铁丝熔断,说明燃烧的剧烈程度与氧气的___________________有关。

某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止。为此,该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳。

[实验一]选择合适浓度的硫酸

操作:在28°C时,用装有5mL硫酸溶液的注射器向盛有lg直径为2mm大理石的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:

试管编号

1

2

3

4

5

硫酸浓度(%)

15

20

25

30

35

气体体积(mL)

35

47

55

51

42

[实验二]选择合适的反应温度

操作:往盛有lg直径为2mm大理石的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:

试管编号

A

B

C

D

E

温度(°C)

40

50

60

70

80

现象和比较

有少量气泡

气泡比A号试管多

气泡明显比B号试管多

大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似

反应激烈,迅速产生大量气体

请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:

(1)稀硫酸与大理石反应,在28°C时,选用硫酸的浓度最合适为___ %,因为浓度小于或大于合适浓度对反应的影响是___________________。

(2)在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为_____ °C,因为温度高于或低于该温度对反应的影响是___________________。

(3)除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加____________________________________操作,更有利于气体的制备。

(4)该研究小组为了研究___________________对该反应速率的影响,进行了如下实验。

试管编号

A

B

试管内药品

lg块状大理石与5mL25%稀硫酸

lg粉末状大理石与5mL25%稀硫酸

现象和比较

有少量气泡

迅速产生较多气泡

(5)根据上述实验研究,你觉得在以下硫酸和大理石反应的装置中,最佳选用___________________(填编号)。

 0  180616  180624  180630  180634  180640  180642  180646  180652  180654  180660  180666  180670  180672  180676  180682  180684  180690  180694  180696  180700  180702  180706  180708  180710  180711  180712  180714  180715  180716  180718  180720  180724  180726  180730  180732  180736  180742  180744  180750  180754  180756  180760  180766  180772  180774  180780  180784  180786  180792  180796  180802  180810  211419 

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