某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:①取5只250mL集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5。②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1-5号瓶中的水排去。③将带火星的木条依次插入1-5号瓶中,把观察到的现象和计算数据,填入下表。
| 集气瓶标号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 集气瓶中收集氧气的体积 | 25mL | 50mL | 75mL | 100mL | 125mL |
| 带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 |
⑴从观察到的现象知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于( )号瓶至( )号瓶之间:
⑵实验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气,其反应的文字表达式为
,反应类型属于
⑶根据以上实验事实,下列说法中正确的是
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
⑷当4号瓶收集氧气为100 mL时,那么瓶中实际氧气所占的体积分数为 %(2分)
上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈。(如你能再设计一个实验来说明此问题可奖励2分)。
某小组同学在实验室中发现一袋包装破损的漂白粉。
【提出问题】袋中漂白粉是否失效、现有成分是什么?
【查阅资料】
①漂白粉:是Ca(ClO)2、CaCl2和Ca(OH)2的混合物,其有效成分是Ca(ClO)2;Ca(ClO)2可溶于水,在空气中即可发生反应Ca(ClO)2 + H2O + CO2 = CaCO3↓ + 2HClO。
②HClO:有漂白作用,如能使红墨水褪色;不稳定,分解生成HCl和O2。
③CaCl2:易溶于水,溶液呈中性;CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3↓ + 2NaCl。
实验1:漂白粉是否失效?
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| 向烧杯中加入适量样品,加水后通入适量的CO2气体,再滴加一滴________ | ________ | 漂白粉已失效 |
【进行猜想】
猜想一:CaCO3;
猜想二:CaCl2和CaCO3;
猜想三:CaCl2和Ca(OH)2;
猜想四:CaCl2和CaCO3和Ca(OH)2。
【实验记录】
| 实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
| ①取少量样品放入试管中,加入一定量的盐酸 | 有气泡出现 | 猜想二成立 |
| ②取少量样品放入试管中,加入适量水,静置后向上层清液中滴加________ | ________ | |
| ③________ | ________ |
(1)猜想一肯定是不正确的,理由是________。
(2)漂白粉中氢氧化钙最终可能转化为________(填字母序号)。
A.CaCO3 B.CaCl2 C.Ca(ClO)2
初中化学课上,同学们利用下列实验探究碱的化学性质:![]()
(1)A实验中发生反应的化学方程式为 。
(2)B实验中观察到塑料瓶变瘪的现象,产生此现象的原因是 。
(3)C实验中可观察到的现象是 。
(4)实验结束后,同学们将废液倒入同一只废液缸中,最后发现废液浑浊并显红色。
【提出问题】 废液中含有什么物质?
【假设猜想】 通过分析上述实验,同学们猜想:废液中除酚酞、CaCO3及水以外一定含有 。
老师问:废液中还可能有什么物质?引发了同学们热烈讨论,下面是大家的发言:
| 学生甲 | 可能有Ca(OH)2、NaOH | 学生丙 | 可能有Ca(OH)2、CaCl2 |
| 学生乙 | 可能有NaOH、Na2CO3 | 学生丁 | 可能有Na2CO3 |
| 学生戊 | 可能有NaOH | …… | ………… |
【查阅资料】BaCl2 + Na2CO3→ BaCO3↓ + 2NaCl
Na2CO3 +CaCl2 → CaCO3↓ + 2NaCl
【实验验证】 同学们对可能含有的物质进行确定,取一定量的废液过滤,向滤液中逐滴加入氯化钡溶液,得到白色沉淀,红色褪去。
【结论】上述滤液中,还含有 ,没有 。
下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL 过氧化氢溶液制取150mL氧气所需的时间(秒)
反应条件 | 30% H2O2 | 15% H2O2 | 10% H2O2 | 5% H2O2 |
| 无催化剂、不加热 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 | 几乎不反应 |
| 无催化剂、加热 | 360s | 480s | 540s | 720s |
| MnO2催化剂、不加热 | 40s | 60s | 120s | 180s |
| MnO2催化剂、加热 | 10s | 25s | 60s | 120s |
(2)从上表的数据中,你能得出什么结论?
①
②
小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
| | 实验操作 | 实验现象 | 实验结论或总结 | |
| 结论 | 总结 | |||
| 实验一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 | 有少量气泡产生,木条不复燃 | 过氧化氢能自行分解产生氧气,但是 。 反应的文字表达式 为: 。 | 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
| 实验二 | 向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | | |
| 实验三 | | | 二氧化锰能加快过氧化氢的分解 | |
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,
其目的是: ;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作、现象和结论是:
小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。![]()
【第一组实验】检验该双氧水是否失效。
⑴ 实验过程
①在试管中加入5 mL 的“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是 。
⑵ 实验结论: 。
【第二组实验】探究:氧化铜(CuO)能否催化“双氧水”分解
[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5mL的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:![]()
⑶ 完成下表:
| 步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
| 溶液中 , 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。 |
⑸ 步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯、 。
⑹ 操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 _(填序号).
⑺ 步骤⑦的目的
⑻ 过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为 。
【第三组实验】探究:不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜,采用下图试剂与装置实验,测量所得氧气的体积
⑼ 检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差 (填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是 _。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数前,还需要进行的操作是 。
⑾ 两次实验表明,使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL(O2的密度为1.43 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是 (填字母序号)。
A. 100 mL B.200 mL C. 500 mL
⑿ [实验结论]:不同种类的催化剂 改变双氧水分解出氧气的量。
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢(H2O2)0.34 g。请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气。(请写出计算过程,4分)