【题目】某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究实验。
(提出问题)氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?
(设计并完成实验)
Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ.将xg氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热
(实验现象分析)Ⅲ中x的值应为_____,将实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明_____,将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到1.0g黑色粉末,再将黑色粉末和xg氯酸钾混合加热,现象与实验Ⅲ相同,此步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后_____和_____都不变。
(结论1)氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,请写出实验Ⅲ中的化学反应文字表达式_____。
(继续探究)小组同学完成上述实验后,又深一步进行“氧化铜用量与一定质量氯酸钾
制取氧气反应速率关系”的探究,下表是他们的有关实验数据,请你回答有关问题:
氧化铜与氯酸钾的质量比 | 1/40 | 1/20 | 1/10 | 1/5 | 1/3 | 1/2 | 2/3 | 1/1 | 2/1 |
生成1L氧气所需的时间(s) | 124 | 79 | 50 | 54 | 75 | 93 | 106 | 153 | 240 |
(分析整理)据上表可知氧化铜用量过多,产生氧气的速率_____(填“变快”、“变慢”或“不变”),氧化铜与氯酸钾的质量比为_____时,反应速率最快。
(结论2)在化学反应中催化剂的用量_____(填“是”或“不是”)越多越好。
(能力提升)在一定质量的氯酸钾中加入少量的氧化铜并加热到不再产生气体为止,下图中能正确表示反应前后各物质的质量变化(m)与时间(t)关系的是_____。
(提出问题)②双氧水分解速度还和什么因素有关。
(设计并完成实验)
双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生产生O2体积 | |
Ⅰ | 50.0g | 1% | 0.1g | 9mL |
Ⅱ | 50.0g | 2% | 0.1g | 16mL |
Ⅲ | 50.0g | 4% | 0.1g | 31mL |
本实验中,测量O2体积的装置是_____(填编号)。
(结论3)在相同条件下,双氧水的_____,双氧水分解得越快。
【题目】空气中氧气含量测定的再认识。
(实验回顾)图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。
(1)写出红磷燃烧的文字表达式_____;
(2)实验原理:由于红磷燃烧消耗空气中的氧气,使瓶内气体的_____减小,烧杯中水倒吸到集气瓶。
(问题提出)有实验资料表明:燃烧过程中当氧气体积分数低于7%时,红磷就无法继续燃烧,因此通过上述实验,测定结果与理论值往往相差较大。
(实验改进)
Ⅰ.甲同学根据铁在空气中生锈的原理设计图2实验装置,再次测定空气中氧气含量(装置中装铁粉的纸袋浸有浓食盐水,会加速铁生锈)
Ⅱ.测得实验数据如表
测量项目 | 实验前 | 实验后 | |
烧杯中水的体积 | 烧杯中剩余水的体积 | 集气瓶(扣除内容物)和导管的容积 | |
体积/mL | 80.0 | 54.5 | 126.0 |
(交流表达)
(1)根据表中数据计算,改进后测得空气中氧气的体积分数是_____(结果精确到0.1%)。
(2)从实验原理角度分析,图2的实验结果比图1准确度更髙的主要原因是:_____、_____。
(实验反思)许多同学用改进前图1装置得出的结论却也与理论值相差较大,其主要原因是:_____。
【题目】合成氨是人类科学技术上的一项重大突破,对社会发展与进步做出了巨大贡献。合成氨的工艺流程图如下:
(1)该工艺流程中能循环利用的物质是_____;
(2)写出变化②中N2、H2反应生成NH3的文字表达式:_____;
物质 | H2 | N2 | O2 | NH3 |
沸点/℃ | -252 | -195.8 | -183 | -33.35 |
(3)将沸点不同的气体分离开来,常采用液化分离法。如本流程控制温度在适宜的范围内可将空气中N2与O2分离,据此及上表中数据判断若要将产物NH3与N2、H2分离开来,可将温度控制的范围是_____,变化①属于_____变化。
【题目】下表列出五种行星周围“大气”(相当于地球上的空气)的主要成分。根据表中提供的信息和你学过的有关知识回答下列问题:
行星名称 | 行星周围“大气”的主要成分 |
木星 | 氨气、氦气、氢气、甲烷 |
火星 | 二氧化碳 |
水星 | 没有气体 |
冥王星 | 甲烷 |
金星 | 二氧化碳、硫酸 |
(1)根据金星、火星“大气”的成分推测,金星、火星表层比地球表层温度_____(填“高”或“低”)。
(2)五种行星周围含有稀有气体的行星是_____。
(3)火星上含有丰富的二氧化碳和镁资源。科学家设想,镁可作为未来火星上的燃料,因为镁能在二氧化碳中燃烧放出大量的热,同时生成一种白色固体和一种黑色固体。则该反应的文字表达式为_____。