题目内容

对于H2O2分解反应,Cu2+也有一定的催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题:

①定性分析:如图甲可通过观察_________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是_________________________。
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是________________________。
①溶液中气泡产生的速率 排除氯离子的干扰   ②收集40ml气体所需的时间

试题分析:①定性分析:该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断反应速率;氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用。所以将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理的理由是可以排除氯离子的干扰。
②定量分析:该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据反应速率的表达式υ=可知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间。
点评:该题是高考中的常见题型,属于基础性试题的考查,难度不大。解答时须注意明确实验的原理,依据影响反应速率的外界条件逐一进行分析即可,有利于培养学生的逻辑思维能力和规范严谨的实验设计能力。学会分析将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理是难点。
练习册系列答案
相关题目
某校研究性学习小组同学在实验时把SO2通入装有1mol/L BaCl2溶液的试管中,出现了白色浑浊物.
(1)实验小组的同学根据沉淀溶解平衡原理查阅了工具书上的相关数据,经过计算推导得出:常温下即使把SO2通入1mol/LBaCl2溶液中至饱和,也不可能生成BaSO3沉淀,故白色浑浊物只能是BaSO4.你认为所查阅的数据为:BaSO3的溶度积或BaSO3的溶解度或Ksp(BaSO3).
(2)二氧化硫通入氯化钡溶液中理论上不产生沉淀,而实际受到空气和溶液氧气的影响很快便能观察到沉淀现象.为了避免产生沉淀,某化学小组设计了如下验装置,实验操作步骤如图:

①气密性检查完好后,在装置A中的多孔隔板上放上锌粒,通过长颈漏斗注入稀硫酸.打开活塞,将产生的氢气导入到后续装置.
②D中气泡均匀冒出并验纯D中气泡均匀冒出后后关闭活塞,将装置D的导管插入烧杯中.
③通过装置B的分液漏斗滴加浓硫酸,产生的气体进入到BaCl2溶液中,溶液保持澄清.
④打开活塞,将产生的氢气导入后续装置一段时间.
⑤将盛有BaCl2溶液的试管从装置中取出,拔去橡皮塞用胶头滴管伸入到苯层下方滴加双氧水,随即出现白色浑浊,滴加稀盐酸并振荡,白色浑浊不消失.
⑥拆卸装置,清洗仪器,处理剩余药品.
请回答下列问题
(2)实验步骤①和③的空白处使用的仪器名称分别为______、分液漏斗;
(3)反应开始前,先向制取SO2的装置中通入纯净的A中产生的氢气,其作用是:______.
(4)装C中苯的作用是______,
(5)装置D的目的除去SO2防止污染______;
(6)写出实验步骤⑤试管中发生反应的化学方程式______、SO2+H2O2=H2SO4、H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl.
在高温时硫铁矿(主要成分FeS2)和氧气反应生成三氧化二铁和二氧化硫(假设硫铁矿中的杂质不参与化学反应)。某化学研究学习小组对硫铁矿样品进行如下实验探究:
【实验一】测定硫元素的含量
I.实验装置如下图所示(夹持和加热装置已省略)。A中的试剂是双氧水,将m·g该硫铁矿样品放人硬质玻璃管D中。从A向B中逐滴滴加液体,使气体发生装置不断地缓缓产生气体,高温灼烧硬质玻璃管D中的硫铁矿样品至反应完全。

II.反应结束后,将E瓶中的溶液进行如下处理:

【实验二】测定铁元素的含量
III.测定铁元素含量的实验步骤如下:
①用足量稀硫酸溶解已冷却的硬质玻璃管D中的固体,过滤,得到滤液A;
②在滤液A中加入过量的还原剂使溶液中的Fe3+完全转化为Fe2+,过滤,得到滤液B;
③将滤液B稀释为250 mL;
④取稀释液25.00 mL,用浓度为c mol/L的酸性KMnO4溶液滴定,三次滴定实验所需KMnO4溶液体
积的平均值为V mL。
请根据以上实验,回答下列问题:
(1)I中装置C中盛装的试剂是_          ;E瓶的作用是_          。
(2)11中加入过量H2O2溶液发生反应的离子方程式为____。
(3)111的步骤③中,将滤液B稀释为250 mL需要用到的玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、胶头滴管外,
还必须要用到的是_          ;④中盛装KMnO3溶液的仪器是_          。
(4)假设在整个实验过程中硫元素和铁元素都没有损失,则该硫铁矿样品中硫元素的质量分数为_          。(用含m1和m2的代数式表示);铁元素的质量分数为____。(用含m1、c、v的代数式表示)
(12分)某化学兴趣小组在化学实验室发现一瓶没有标签的淡黄色粉末,同学们对探究该粉末产生浓厚兴趣,并在老师的指导下进行探究活动。
【提出问题】这种淡黄色粉末是什么?有什么性质和用途?
【查阅资料】①硫是淡黄色粉末,不溶于水;②过氧化钠(Na2O2)是淡黄色粉末,在常温下能与水反应生成碱和一种气体;在呼吸面具中和潜水艇里常用作供氧剂。
【猜想与探究】猜想:淡黄色粉末可能是:a.硫;b.过氧化钠;c.硫和过氧化钠的混合物。
探究:过氧化钠与水反应的生成物的成分。
【实验与结论】
 
实验操作
实验现象
实验结论
猜想
在一支洁净的试管中加入适量的上述淡黄色粉末,再加入足量的蒸馏水
 
_____________________
猜想a、c不成立,猜想b成立。
探究
①用带火星的木条伸入过氧化钠与水反应的试管中
木条复燃
生成物有___________
②往①试管内的溶液中滴加___________
______________
 
_____________________
生成物有氢氧化钠
【继续探究】小组对过氧化钠能作为供氧剂也很感兴趣,大家讨论认为可能是CO2在常温下能与过氧化钠反应有关,

于是设计上图所示的装置继续实验探究。
实验操作
实验现象
实验结论
①将CO2从a口处通入装置内,再把带火星的木条放在装置b口处
木条复燃
CO2在常温下能与过氧化钠反应,该反应的化学方程式为:
____________________________
②取出充分反应后的固体生成物于试管中,往试管内滴加稀盐酸,将生成的氢气通入澄清石灰水中
有气泡产生
石灰水变浑浊
【交流与比较】与我们学过的制氧气方法相比,常选用过氧化钠作为呼吸面具和潜水艇的供氧剂的一个理由是: ________________________________。

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