(3分)如下图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表。![]()
| | 气体发生装置内物质的总质量 |
| 反应前 | 35.6 g |
| 反应后 | 34. 8 g |
(2)实验中集气瓶收集满氧气的现象是________________________________。
(3)反应生成氧气的质量为:_______________ g 。
人类的生存离不开氧气.某校化学兴趣小组的同学在老师的指导下做了有关氧气的系列探究实验:
探究一:以下是该小组探究影响H2O2溶液反应速率部分因素的相关实验数据.
| 实验序号 | H2O2溶液 浓度% | H2O2溶液 体积/mL | 温度/℃ | MnO2的 用量/g | 收集氧气的 体积/mL | 反应所需 的时间/s |
| ① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
| ② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
| ③ | 30 | 5 | 35 | 0 | 2 | 49.21 |
| ④ | 30 | 5 | 55 | 0 | 2 | 10.76 |
⑵ 通过实验①和②对比可知,化学反应速率与 有关;
从实验③和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是: 。
⑶ 通过上述实验 (填“能”或“不能”)说明使用MnO2可以加快H2O2溶液反应速率.
探究二:某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究.
已知:在空气中,温度超过40℃,白磷(化学符号为P)就可以自燃,即和氧气反应生成五氧化二磷。
如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为150mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.
⑴请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式
⑵ 白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL.
⑶ 集气瓶里预先装进的50mL水,在实验过程中起到哪些作用? (填写序号)
a.加快集气瓶冷却
b.液封导气管末端以防气体逸出
c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高.
(2011年广东,23题)学习了MnO2对过氧化氢有催化作用的知识后。某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?于是进行了如下探究。
【猜想】Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ. CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ. CuO是反应的催化剂,反应前后_________ _____________________。
【实验】用天平称量0.2gCuO,取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:![]()
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(1)填写下表:
| 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
| ___ _____带火星的木条复燃 | ____ _____ | 溶液中有气泡放出 _____ _______ | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立 猜想Ⅲ成立 |
(3)步骤④需用到的实验仪器有:铁甲台(带铁圈)、漏斗、烧杯、_____ ____。
(4)过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为___________________。
【拓展】要探究步骤⑤做过催化剂的CuO其它化学性质,还应补做的实验是______________
_____ __________________(写一种)。
做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
[问题1] 细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案 (填“合理”或“不合理”)。
[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到细沙,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。![]()
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B.点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;
C.火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
实验:根据以上假设,他对实验应作的相应改进为:
(1) ;(2) ;(3) 。
[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。
[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。
[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4。
| | Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | — |
| 熔点/℃ | — | — | 1535 |
根据实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间,在此温度范围内Fe2O3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,观察到火星四射,并有黑色固体生成,请写出该反应的化学方程式 ;
(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色_____,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。