【题目】实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。该实验速率快,产物无污染,某实验小组进行了如下探究。
(探究实验)书本介绍了除了用二氧化锰外,硫酸铜溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解,查阅资料得知,氯化铁溶液也可以催化过氧化氢溶液的分解。那么,硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化的效果怎么样呢?请根据下表四组实验现象,回答下面问题
序号 | 催化剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
1 | FeC13溶液 | 向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeC13溶液 | 试管中产生大量气泡 | FeC13溶液对H2O2的分解有较好的催化效果 |
2 | FeC13溶液 | 向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%FeC13溶液 | 试管中有适量气泡 | |
3 | CuSO4溶液 | 向5mL4%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液 | 试管中产生少量气泡 | CuSO4溶液对H2O2的分解催化效果一般 |
4 | CuSO4溶液 | 向5mL12%的H2O2溶液,滴5滴0.1%CuSO4溶液 | 试管中气泡量很少 |
(思考分析)
(1)CuSO4属于______(填“酸”或“碱”或“盐”)
(2)请你写出用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的反应方程式______。
(3)通过实验____(填序号)可以比较硫酸铜溶液和氯化铁溶液催化过氧化氢溶液分解的效果。
(4)请你从上面的实验,选择一组合适的药品进行实验室制取氧气,____%H2O2溶液,______(填催化剂的种类和浓度)。
(5)从上面的实验中,你还能得到什么结论______。
(拓展延伸)
(6)在老师的鼓励下,同学们继续探究FeCl3溶液中到底是哪种粒子催化H2O2的分解,请你设计一组实验进行探究______。
(7)另一名同学了解到,加热也可促进过氧化氢溶液分解,于是进行如下实验,分别取5mL12%的H2O2溶液于试管中进行水浴加热,步骤和现象如下:
序号 | 加热耗时 | 水浴温度 | 分解现象 |
1 | 12分 | 65℃ | 少量气泡 |
2 | 15分 | 74℃ | 明显气泡 |
3 | 21分 | 87℃ | 大量气泡 |
根据该同学的探究,试分析回答,为什么实验室通常不用加热过氧化氢溶液的方法制氧气?(两点理由):______。
【题目】实验室中有一瓶瓶盖长期打开的氢氧化钠固体样品,某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行探究。
(发现问题)该样品中含有哪些物质?
(查阅资料)①NaOH在空气中易于空气中的二氧化碳反应,但不会转化成NaHCO3。
②BaCl2溶液呈中性,Ba(OH)2是可溶性强碱。
③CO2在饱和的NaHCO3溶液中几乎不溶解。
(提出猜想)猜想Ⅰ:NaOH; 猜想Ⅱ:Na2CO3 猜想Ⅲ:NaOH和Na2CO3
(设计实验)
实验操作 | 实验现象 |
步骤①:样品全部溶解 |
(收集证据)
(1)若现象A是有气泡产生,则X溶液为__________,则________(填“猜想Ⅰ”、“猜想Ⅱ”或“猜想Ⅲ”)不成立。
(2)若X溶液为BaCl2溶液,现象A是有白色沉淀生成,则产生该沉淀的化学方程式为_______________。取反应后的上层清液,测定其pH,当pH________7(填“>”、“<”或“=”),则证明猜想Ⅲ成立。
(定量分析)
确定部分变质样品中Na2CO3的质量分数。兴趣小组的同学用如图所示装置进行实验。步骤如下:
①按图连接好装置,并检查气密性;
②准确称取该样品1.0 g,放入烧瓶内;
②打开活塞,滴加30.0%的稀硫酸至过量,关闭活塞;
③反应结束后,量筒内液体读数为55.0 mL。
(已知:室温条件下,CO2的密度约为1.6 g/L)
(1)B装置集气瓶内原有的空气对实验结果________(填“有“或“没有”)影响。饱和碳酸氢钠溶液如果用水代替,则所测CO2的体积________(填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(2)计算该固体样品中Na2CO3的质量分数为_________。(计算结果保留一位小数)