题目内容

在盛有5mL 5%过氧化氢溶液的试管中,加入少量的二氧化锰,反应结束后,下列三项:①过氧化氢的质量 ②水的质量 ③二氧化锰的质量,与反应前相比,其中发生变化的是(  )
A.仅①B.仅②C.仅①和②D.①②③

试题答案

C
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下图所示为实验室常用的实验装置:

(1)写出下列仪器名称:a
酒精灯
酒精灯
;b
长颈漏斗
长颈漏斗

(2)实验室用高锰酸钾制取氧气时,应选择的发生装置和收集装置是
A,D或E
A,D或E
(填装置的字母代号),化学方程式是
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2↑;
,该反应属于
分解
分解
反应(填基本反应类型);试管口放一团棉花的作用是
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
防止高锰酸钾粉末堵塞导管影响气体导出
;用D装置收集氧气时氧气集满的实验现象是
有气泡从集气瓶口往外冒出
有气泡从集气瓶口往外冒出

(3)若用E装置收集氢气,则氢气应从
d
d
口通入(填c或d).
(4)F装置可用来测量生成的CO2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是
防止二氧化碳溶于水
防止二氧化碳溶于水

(5)装置C相对于装置B在操作方面的优势为:
随开随用,随关随停
随开随用,随关随停

(6)某研究小组在实验室制取二氧化碳的研究中发现,通常不选用大理石与稀硫酸反应制取二氧化碳,其原因是反应生成硫酸钙微溶物覆盖在固体的表面,阻碍了大理石与稀硫酸的接触,反应速率逐渐减慢甚至停止.为此该小组设立研究课题:选择合适浓度的硫酸和适当的反应温度制取二氧化碳.
[实验一]选择合适浓度的硫酸
操作:在28℃时,分别用装有5mL不同浓度硫酸溶液的注射器向盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中注入硫酸,记录15分钟内生成气体的体积,见下表:
试管编号 1 2 3 4 5
硫酸浓度 15% 20% 25% 30% 35%
气体体积/mL 35 47 55 51 42
[实验二]选择合适的反应温度
操作:往盛有1g直径为2mm大理石细小颗粒的大试管中分别加入5mL相同合适浓度而不同温度的硫酸溶液,观察反应的情况,记录如下表:
试管编号 A B C D E
温度(℃) 40 50 60 70 80
现象和
比较
有少量气泡 气泡比A号试管多 气泡明显比B号试管多 大量气泡产生,与常温用盐酸反应相似 反应激烈,迅速产生大量气体
请根据本次活动的研究目的,分析处理以上两个表中数据,得出结论:
①稀硫酸与大理石反应,在28℃时,选用硫酸的浓度最合适为
25%
25%
,因为浓度小于或大于此浓度对反应的影响是
生成气体体积较少
生成气体体积较少

②在合适的硫酸浓度下,应选择最合适的反应温度为
70
70
℃.
③除选用适当的温度和合适浓度的硫酸之外,在反应过程中,为防止硫酸钙覆盖在大理石上,应增加
振荡
振荡
操作,更有利于气体的制备.
④该研究小组为了研究
固液接触面积
固液接触面积
 对该反应速率的影响,在28℃进行了如下实验.
试管编号 A B
试管内药品 1g块状大理石与5mL25%稀硫酸 1g小颗粒大理石与5mL25%稀硫酸
现象和比较 有少量气泡 迅速产生较多气泡
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b

 
根据下列实验装置图,按要求回答有关问题:

分)(1)写出图中带有标号仪器的名称:a____________、b____________

(2)图A中管口略向下倾斜的原因是____________;

(3)实验室制取氧气前,必须检查装置的____________;

(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较干燥的氧气应选用的装置是________(填序号),反应的文字表达式为________,其基本反应类型是________,其中二氧化锰起________作用;若实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在试管口处放________,其作用是_________。

(5)若将A与E相连,用加热高锰酸钾固体欲制取并收集氧气,涉及到的主要实验操作有:a.检查装置气密性 b.装药品并在试管口放一团棉花,固定试管;用集气瓶装满水,倒立在盛水的水槽中 c.将导管从水槽中取出 d.加热,收集氧气 e.停止加热。则正确的操作顺序是(填序号)                     

(6)实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气。常温下,在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是_________。

A.5mL 5%的过氧化氢溶液

B.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰

C.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液

D.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末

(7)已知加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生二氧化碳气体,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,则用上述方法制取二氧化碳的发生装置是________,收集装置是________。

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根据下列实验装置图,按要求回答有关问题:

(1)写出图中带有标号仪器的名称:a
集气瓶
集气瓶
、b
长颈漏斗
长颈漏斗

(2)图A中管口略向下倾斜的原因是
防止冷凝水回流使试管炸裂
防止冷凝水回流使试管炸裂

(3)实验室制取氧气前,必须检查装置的
气密性
气密性

(4)实验室用氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取并收集较干燥的氧气应选用的装置是
AC
AC
(填序号),反应的文字表达式为
氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾+氧气
氯酸钾
二氧化锰
加热
氯化钾+氧气
,其基本反应类型是
分解反应
分解反应
,其中二氧化锰起
催化
催化
作用;若实验室用加热高锰酸钾的方法制取氧气,在试管口处放
一团棉花
一团棉花
,其作用是
防止高锰酸钾粉末进入导管
防止高锰酸钾粉末进入导管

(5)若将A与E相连,用加热高锰酸钾固体欲制取并收集氧气,涉及到的主要实验操作有:a.检查装置气密性 b.装药品并在试管口放一团棉花,固定试管;用集气瓶装满水,倒立在盛水的水槽中 c.将导管从水槽中取出 d.加热,收集氧气 e.停止加热.则正确的操作顺序是(填序号)
abdce
abdce

(6)实验室还可以用分解过氧化氢溶液的方法制取氧气.常温下,在试管中分别加入下列物质,把带火星的木条伸入试管,不能使木条复燃的是
A
A

A.5mL 5%的过氧化氢溶液
B.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量二氧化锰
C.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量硫酸铜溶液
D.5mL 5%的过氧化氢溶液和少量红砖粉末
(7)已知加热固体碳酸氢钠或固体碳酸氢铵都能产生二氧化碳气体,二氧化碳密度比空气大,能溶于水,则用上述方法制取二氧化碳的发生装置是
A
A
,收集装置是
C
C
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在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕.实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂?同学们为之展开了探究.
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H2O2溶液.
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水,标签如图所示.
(1)若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g,需要这种双氧水的质量是多少克?
(2)另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水,经检测,已缓慢分解放出了9.6g氧气,求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数.
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况.
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况(室温22℃)
催化剂及用量 O2 平均产量 制氧所需时间 成本 反应情况
MnO21.0g 919mL 10′03″ 0.11元 分解先快后慢
10%FeCl3溶液5滴 985mL 4′50″ 0.02元 均匀产生O2
15%CuSO4溶液5滴 955mL 4′57″ 0.03元 均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出,MnO2 催化分解H2O2制氧气有两点不足,①开始反应速率过快,氧气产生后,发生装置内压强骤然增大,使用分液漏斗滴液往往受阻,收集氧气排水或排空气时稍微耽搁,就会有不少O2 逸失,到收集最后一瓶O2反应变慢,耗时太长.②
MnO2用量多,成本高
MnO2用量多,成本高

[提出问题]同学们认为用FeCl3溶液作催化剂效果最好.但FeCl3溶液为何能催化分解H2O2
[实验猜想]已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-
你认为最不可能的是
 同学的猜想,理由是
过氧化氢溶液中有水
过氧化氢溶液中有水

同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究,请你仔细分析后填空:
[实验过程1]向盛有5mL、6% H2O2溶液的试管中加入少量的HCl溶液,并把带火星的木条伸入试管.
[实验现象1]无明显现象.对应结论:
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2

[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H2O2溶液的试管中加入少量的
Fe(NO33溶液
Fe(NO33溶液
,并再次把带火星的木条伸入试管.
[实验现象2]
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生,带火星的木条复燃

对应结论:
起催化作用的是Fe3+
起催化作用的是Fe3+

[拓展研究]
同学们还比较了FeCl3和CuSO4两种盐对H2O2分解的催化效果,他们分成甲、乙两组,分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验.(设两种盐溶液的浓度等条件相同)

(1)指出仪器名称:A
分液漏斗
分液漏斗
   B
锥形瓶
锥形瓶

(2)写出以FeCl3为催化剂的反应的化学方程式
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2

(3)图一可通过观察
反应产生气泡快慢
反应产生气泡快慢
来定性比较得出结论.有同学提出将药品CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是
使酸根相同,排除酸根的影响因素
使酸根相同,排除酸根的影响因素
,你认为药品还可以作何改进?
将FeCl3改为Fe2(SO43
将FeCl3改为Fe2(SO43

(4)检查图二装置气密性的方法是:
关闭
关闭
(填“打开”或“关闭”)仪器A的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察到活塞又回到了原位,则说明装置气密性
良好
良好
(填“良好”或“不好”).该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
A
A
(填序号:A.一定时间内收集到的气体体积    B.收集一定体积的气体所需双氧水的质量).
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究.下表选取了部分实验数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
浓度
时间(min)
条件
30% H2O2 15% H2O2 5% H2O2
加入a g MnO2 0.2 0.8 2.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是:
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
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实验室常用下列装置制取有关气体。

(1)用A装置来KMnO4固体制取O2,该发生装置还可以做我们学过的铜绿分解实验,写出这个反应的化学方程式:                                                     

(2) C装置可用来测量生成的O2气体的体积,其中在水面上放一层植物油的目的是       ,植物油上方原有的空气对实验的结果____(填“有”或“没有”)明显影响。

(3)利用B\C组合装置测得反应生成气体体积偏大的最主要原因是:                  。

(4)实验室里还可采用B图装置,通过用MnO2作催化剂分解过氧化氢(H202)的方法制取氧气。写出该反应的化学方程式:___________________           

(5)某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究。他们进行以下实验:

 ①往盛有5mL5%H2O2溶液的试管中,伸入带火星的木条,木条不复燃。

 ②往盛有5mLω%H2O2溶液的试管中,加入a克MnO2,伸入带火星的木条,木条复燃。

 ③往盛有5 mLω%H2O2溶液的试管中,加入a克Fe2O3,伸入带火星的木条,木条复燃。

 ④经检验,②,③中反应后试管中仍分别含有a克MnO2和a克Fe2O3

【问题】(1) MnO2和Fe2O3是上述反应中的           剂。

        (2)实验②,③中的H2O2的浓度(ω%)以        为宜。

   研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究。下表选取了部分实验数据:用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间

           浓度 时间(min)

条件

30%H2O2溶液

15%H2O2溶液

5%H2O2溶液

a克MnO2

0.2

0.8

2.0

a克Fe2O3

7.0

9.0

16.0

【问题】 (3)从上表中能得出哪些结论?                                       

                                                      (至少写两点)

(6)[提出问题]小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥板上,发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂,他想,水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡,冲洗 、干燥,并进行以下探究。

[猜想]水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。

 [实验验证]

实验步骤

实验现象

实验结论

实验一

______________________    __

________________________

木条不复燃

温下过氧化氢溶液不分解

实验二

在装有过氧化氢溶液的试管中加入水泥块,然后将带火星的木条伸入试管中

木条复燃

              

              

              

[结论]水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥起能作过氧化氢的催化剂。

[讨论与反思]小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究___________________。

[实验步骤]准确称量水泥块的质量;完成实验二;待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,_________,__________对比反应前后水泥块的质量。

[分析]如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂。但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不足够,还需要再补充一个探究实验:探究___________________     

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