(5分)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。
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将x g KClO3与1.0 g MnO2均匀混合加热
Ⅱ.将3.0 g KClO3与1.0 g CuO均匀混合加热在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
Ⅰ中x的值应为________;Ⅱ中反应的化学方程式是________。
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下:
| | 双氧水的质量 | 双氧水的浓度 | MnO2的质量 | 相同时间内产生O2的体积 |
| Ⅰ | 50.0 g | 1% | 0.1 g | 9 mL |
| Ⅱ | 50.0 g | 2% | 0.1 g | 16 mL |
| Ⅲ | 50.0 g | 4% | 0.1 g | 31 mL |
A B C D
实验结论:在相同条件下,___________。丙用右图装置进行实验,通过比较__________也能达到实验目的。
(11分)某研究性学习小组对双氧水开展如下研究。![]()
(1)图1装置中仪器①的名称为 。
(2)小林同学将MnO2与水泥按一定比例混合,制作成小块状固体,加入图2装置中制氧气,以方便实验结束回收二氧化锰。其中块状固体应放置在 处(填“A”或“B”),二氧化锰的作用是 ,该装置中反应的文字表达式是 。利用该装置反应一段时间后,需停止反应,其操作是 ,原因是 。
(3)小亮发现:收集的氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小亮对此展开探究。
第一组实验:取5只集气瓶,编号为①、②、③、④、⑤,分别装入其总容积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的术条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前一组实验的基础上又做了第二组和第三组实验。三组实验的数据和现象见下表。
| | 第一组 | 第二组 | 第三组 | ||||||||
| 集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
| 收集的O2占容积的体积分数(%) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
| 带火星木条的状况 | 微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
①本实验中使用带火星的木条验满氧气的方法是否可靠: (填“是”或“否”)。
②收集的氧气占容积的体积分数最低为 %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是 %(计算结果保留整数)。
③用带火星的木条直接检验双氧水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右图所示。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,应将加热双氧水的最高温度控制在 ℃。
(3分)催化剂在科研、医药生产等前沿领域有着广泛应用。
(1)为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用。在相同条件下,同学们按下表进行实验并记录相关数据。(其他影响实验的因素均相同)
| 编号 | KClO3质量/g | 其他物质质量/g | 待测数据 |
| 实验1 | 2.0 | | |
| 实验2 | a | MnO2 0.5 | |
② 表中的待测数据指 (填字母序号)。
A.氧气的质量 B.反应后固体的质量
C.氧气的体积 D.单位时间内产生氧气的体积
③ 设计“实验1”的目的是 。
(10分)同学们在学习碱的化学性质时,进行了如下图所示的实验。![]()
(1)写出甲实验中盐酸和氢氧化钠反应的化学方程式 。
(2)乙实验中滴加氢氧化钠溶液后,可观察到的现象是 。
(3)丙实验中观察到试管内有白色沉淀产生。
(4)实验结束后,同学们将甲、乙、丙三个实验的废液倒入同一个干净的废液缸中,最终看到废液浑浊并呈红色,产生疑问。
【提出问题】 废液中含有哪些物质?
【交流讨论】①一定含有的物质:碳酸钙、指示剂、水和 (写物质名称) 。
②还含有能使废液呈碱性的物质。能使废液呈碱性的物质是什么?同学们有
如下猜想。
小云认为:只有碳酸钠
小红认为:只有氢氧化钙
小林认为:是氢氧化钠和碳酸钠
你认为还可能是 。
(写一种猜想)
【实验设计】小方想用氯化钙溶液来验证小云、小红、小林的猜想。查阅资料获悉氯化钙溶液呈中性,并设计如下实验。请你将小方的实验设计补充完整。
| 实验内容 | 预计现象 | 预计结论 |
| 取少量废液缸中上层清液于试管中,加入过量氯化钙溶液,静置。 | ①有白色沉淀,溶液呈红色。 | 的猜想正确。 |
| ② 。 | 的猜想正确。 | |
| ③ 。 | 的猜想正确。 |
(4分)某班同学想探究红砖粉末是否也可作为过氧化氢分解的催化剂,请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白:
(1)【提出问题】红砖粉末能不能做过氧化氢分解呢?
(2)【猜想】红砖粉末能做过氧化氢分解的催化剂
(3)【实验验证】
| | 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 实验一 | 将带火星木条,伸入装有过氧化氢溶液试管中 | 木条_______ | 常温下过氧化氢难分解 |
| 实验二 | 在装有过氧化氢溶液试管中加入红砖粉末,然后将带火星木条伸入试管中 | 木条复燃 | __________________ |
(5)【实验步骤】①准确称量红砖粉末质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管中物质进行过滤、洗涤、干燥、称量红砖粉末的质量;④对比反应前后红砖粉末质量。
(6)【分析】如果红砖粉末反应前后质量不变,则说明红砖粉末可以作为过氧化氢的催化剂。但也有同学认为:要证明猜想,上述三个实验还是不够,还需要再补充一个实验:你认为还需要探究:实验三中得到的红砖粉末能否______________________________。