小明將家中清洗傷口用的消毒液——“雙氧水”拿到學(xué)校的實驗室,在老師的指導(dǎo)下和同學(xué)們一起做了如下實驗。
【第一組實驗】檢驗該雙氧水是否失效。
⑴ 實驗過程
①在試管中加入5 mL 的“雙氧水”,把帶火星的木條伸入試管中,發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃;
②用酒精燈給上述試管加熱,液體中有氣泡產(chǎn)生,把帶火星的木條伸入試管中,發(fā)現(xiàn)木條仍未復(fù)燃;
③如右圖裝置進(jìn)行操作,帶火星的木條復(fù)燃,水槽中冰水所起的作用是 。
⑵ 實驗結(jié)論: 。
【第二組實驗】探究:氧化銅(CuO)能否催化“雙氧水”分解
[猜想] Ⅰ. CuO不是催化劑、也不參與反應(yīng),反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;
Ⅱ. CuO參與反應(yīng)產(chǎn)生O2,反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變;
Ⅲ. CuO是反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)前后 。
[實驗]用天平稱量0.2gCuO,取5mL的過氧化氫溶液于試管中,進(jìn)行如下實驗:
⑶ 完成下表:
步驟③現(xiàn)象 |
步驟⑥結(jié)果 |
步驟⑦現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
溶液中 , 帶火星的木條復(fù)燃。 |
|
溶液中有氣泡放出, 。 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立。 |
⑷ 步驟③結(jié)束后,用手接觸試管底部,感覺燙手。說明“雙氧水”分解的化學(xué)反應(yīng) (選填“放熱”或“吸熱”)。
⑸ 步驟④需用到的實驗儀器有:鐵架臺(帶鐵圈)、漏斗(帶濾紙)、燒杯、 。
⑹ 操作④中需要將圓形濾紙折疊處理,下列圖示中不該出現(xiàn)的情形是 _(填序號).
⑺ 步驟⑦的目的
⑻ 過氧化氫能被CuO催化分解放出O2的反應(yīng)表達(dá)式為 。
【第三組實驗】探究:不同種類催化劑能否改變“雙氧水”分解出氧氣的量
[實驗]分別選用二氧化錳與氧化銅,采用下圖試劑與裝置實驗,測量所得氧氣的體積
⑼ 檢查該裝置氣密性的方法是連接好裝置,從水準(zhǔn)瓶注水,量氣管中液面與右邊液面形成高度差,做好標(biāo)記,一段時間后,兩邊高度差 (填“變大”、“變小”或“不變”),說明氣密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是 _。反應(yīng)前應(yīng)將液面調(diào)節(jié)到量氣管的“0”刻度,并使兩邊液面相平,反應(yīng)后讀數(shù)前,還需要進(jìn)行的操作是 。
⑾ 兩次實驗表明,使用不同催化劑在常溫下測得量氣管讀數(shù)均為112.0mL(O2的密度為1.43 g/L),則實驗中選用的量氣管規(guī)格合適的是 (填字母序號)。
A. 100 mL B.200 mL C. 500 mL
⑿ [實驗結(jié)論]:不同種類的催化劑 改變雙氧水分解出氧氣的量。
【拓展研究】查閱資料得知實驗所取5mL 6%雙氧水中含過氧化氫(H2O2)0.34 g。請計算說明過氧化氫中的氧元素是否全部轉(zhuǎn)化為氧氣。(請寫出計算過程,4分)
[第一組實驗](1)使氧氣中的水蒸氣冷凝(除去氧氣中的水蒸氣)
(2)雙氧水沒有失效
[第二組實驗][猜想] Ⅲ. 質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
⑶ 完成下表:
步驟③現(xiàn)象 |
步驟⑥結(jié)果 |
步驟⑦現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
有氣泡冒出 |
仍為0.2 g (氧化銅質(zhì)量不變) |
使帶火星木條復(fù)燃 |
|
⑷ 放熱 ⑸ 玻璃棒、 D ⑺ 檢驗氧化銅化學(xué)性質(zhì)是否改變(或能否再催化過氧化氫分解)
⑻ H2O2 H2O+O2
[第三組實驗]
⑼ 不變、 使產(chǎn)生的氧氣冷卻到常溫(除去氧氣中的水蒸氣) 移動水準(zhǔn)瓶,使兩邊水面相平
⑾ B
⑿ [實驗結(jié)論]:不能
[拓展研究](請寫出計算過程,4分) 計算出氧氣質(zhì)量0.16 g,1分;計算出過氧化氫中氧元素質(zhì)量0.32 g,2分;判斷,1分。其它,請酌情給分。
【解析】[第一組實驗]
(1)③在加熱時水會氣化,可能干擾實驗現(xiàn)象,所以冰水的作用是讓水蒸氣冷凝;
(2)根據(jù)第③步中帶火星的木條復(fù)燃,可以得出該過氧化氫沒有失效;
[第二組實驗](1)催化劑的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)反應(yīng)前后不變;
(3)根據(jù)實驗結(jié)論猜想Ⅲ成立,說明氧化銅是過氧化氫分解的催化劑,所以③中加入氧化銅后會迅速生成大量氧氣,有氣泡產(chǎn)生,催化劑能改變物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率,而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變,所以過濾后稱量質(zhì)量不變,且化學(xué)性質(zhì)不變,仍能對過氧化氫溶液起到催化作用;
(4)用手接觸試管底部,感覺燙手.說明“雙氧水”分解放熱;
(5)過濾用到的儀器有燒杯、鐵架臺、漏斗、玻璃棒;
(6)過濾時將圓形濾紙對折兩次,所以D錯誤;
(7)已經(jīng)驗證了二氧化錳能加快改反應(yīng)速率和質(zhì)量不變,但還沒有驗證二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變,所以步驟⑦的目的是檢驗氧化銅化學(xué)性質(zhì)是否改變(或能否再催化過氧化氫分解);
(8)過氧化氫在氧化銅的催化作用下生成氧氣和水;
[第三組實驗]
(9)從水準(zhǔn)瓶注水,量氣管中液面與右邊液面形成高度差,做好標(biāo)記,一段時間后,兩邊高度差不變,說明裝置不漏氣;
(10)雙氧水分解放熱,生成的水會汽化,若不除去,會使測量值偏大,所以冰水的作用是除去氧氣中的水蒸氣;實驗時氣體收集在量氣管中.若要保證讀取的氣體體積沒有誤差,在反應(yīng)后讀數(shù)前要上下移動水準(zhǔn)瓶使兩邊液面相平;
(11)為減小誤差,所選擇的量氣管應(yīng)與生成氣體的體積相近;
[拓展研究](12)根據(jù)(11)中所測數(shù)據(jù)均為112.0mL,可得出結(jié)論:不同種類的催化劑不能改變生成氧氣的量;
5mL 6%雙氧水中含過氧化氫(H2O2)0.34g,則含有氧元素的質(zhì)量為:0.34g××100%=0.32g
設(shè)生成氧氣的質(zhì)量為x
2H2O2 2H2O+O2↑
68 32
0.34g x
68:32=0.34g:x 解得 x= 0.16g
∴過氧化氫中的氧元素并未全部轉(zhuǎn)化為氧氣.
科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
步驟③現(xiàn)象 | 步驟⑥結(jié)果 | 步驟⑦現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
溶液中 有氣泡冒出 有氣泡冒出 ,帶火星的木條復(fù)燃. |
仍為0.2g (或氧化銅質(zhì)量不變) 仍為0.2g (或氧化銅質(zhì)量不變) |
溶液中有氣泡放出, 使帶火星的木條復(fù)燃 使帶火星的木條復(fù)燃 . |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立. |
CuO |
CuO |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
步驟③現(xiàn)象 | 步驟⑥結(jié)果 | 步驟⑦現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
溶液中 帶火星的木條復(fù)燃. |
溶液中有氣泡放出, |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立. |
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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解
步驟③現(xiàn)象 | 步驟⑥結(jié)果 | 步驟⑦現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
溶液中 , 帶火星的木條復(fù)燃。 | | 溶液中有氣泡放出, 。 | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立。 |
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科目:初中化學(xué) 來源:2011-2012學(xué)年江蘇省揚州市儀征三中九年級(上)期中化學(xué)試卷(解析版) 題型:解答題
步驟③現(xiàn)象 | 步驟⑥結(jié)果 | 步驟⑦現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
溶液中______, 帶火星的木條復(fù)燃. | ______ | 溶液中有氣泡放出, ______. | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立. |
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