【題目】化學研究小組在開展了過氧化氫制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的作用之后,又進行了尋找新的催化劑的探究實驗。

(提出問題 1)尋找氧化鐵能否用于過氧化氫溶液分解的催化劑的證據(jù)?如果能, 它的催化效果如何?

(實驗設(shè)計 1

現(xiàn)

Ⅰ.分別量取 5 毫升 5%的過氧化氫溶液于 A、B 兩支試管中,向 A 中加入 a 克氧化鐵粉末,并分別在 A、B 兩支試管中伸入帶火星的木條,觀察現(xiàn)象。

A 試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星的木條復(fù)燃,B 試管中無明顯現(xiàn)象

Ⅱ.將實驗Ⅰ A 試管的剩余物質(zhì)分離,將所得固體進行洗滌、干燥、稱量

所得固體質(zhì)量為 a

Ⅲ.將實驗Ⅱ得到的固體放入盛有 5 毫升 5%的過氧化氫溶液的試管中,向試管中伸入帶火星的木條

有氣泡冒出,帶火星的木條復(fù)燃

Ⅳ.分別量取 5 毫升 5%的過氧化氫溶液放入 CD

支試管中,向 C 試管中加入 a 克氧化鐵粉末,向 D 試管中加入 a 克二氧化錳粉末

(實驗結(jié)論)

1A 中產(chǎn)生的氣體是_____;

2)氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑,尋找該結(jié)論的證據(jù)主要是設(shè)計了實驗_____(選填、、)展開的。

(實驗評價)

1)設(shè)計實驗的目的是_____

2)可以用下列方法作出判斷,從而達到實驗的設(shè)計目的。a.定性判斷:觀察 C、D兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢;b.定量判斷:_____

(資料信息)過氧化氫分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作為催化劑

(提出問題 2)氧化銅(黑色粉末)是否也能作氯酸鉀分解的催化劑?它是否比二氧化錳效果更好?

(實驗設(shè)計 2)某同學以生成等體積的氧氣為標準,設(shè)計了下列三組實驗(其它可能影響實驗的因素均忽略)。

實驗序號

氯酸鉀質(zhì)量

其他物質(zhì)質(zhì)量

待測數(shù)據(jù)

1.2

X

1.2

氧化銅 0.5

Y

m

二氧化錳 0.5

Z

1)寫出氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式:_____。

2)上述實驗應(yīng)測量的待測數(shù)據(jù)是指_____,從數(shù)學描述角度,XY、Z 在數(shù)值上的大小關(guān)系是_____。

3)若實驗②比實驗①的待測數(shù)據(jù)_____(填”“不確定),說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。表中“m”的數(shù)值應(yīng)該為_____

4)將實驗②反應(yīng)后的固體經(jīng)過過濾、洗滌、干燥處理后,稱量得到 0.5 克黑色粉末, 再將黑色粉末放入_____(簡述操作)。

(總結(jié)提高)二氧化碳可用于滅火,但不是所有可燃物失火都可以用二氧化碳來撲滅。

【答案】氧氣 、、 證明氧化鐵的化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后保持不變 觀察收集一試管氣體所需時間的長短 2KClO32KCl+3O2 收集等量氧氣所需時間 X>Y>Z 1.2 盛有適量的氯酸鉀的試管中并加熱,再用帶火星的木條放在試管口,觀察到木條迅速復(fù)燃

【解析】

[實驗結(jié)論]1A試管內(nèi)的氣體能使帶火星的木條復(fù)燃,說明該氣體是氧氣;

2)能夠改變化學反應(yīng)的速率,其質(zhì)量與化學性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變的物質(zhì)是該反應(yīng)的催化劑,因此證明氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑,尋找該結(jié)論的證據(jù)主要是設(shè)計了實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ展開的;

[實驗評價]1)設(shè)計實驗Ⅲ的目的是證明氧化鐵的化學性質(zhì)在化學反應(yīng)前后保持不變;

2))可以用下列方法作出判斷,從而達到實驗Ⅳ的設(shè)計目的。a、定性判斷:觀察CD兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢;b、定量判斷:觀察收集一試管氣體所需時間的長短;

[設(shè)計實驗2]1)氯酸鉀在二氧化錳的催化作用下、加熱分解為氯化鉀和氧氣;反應(yīng)的化學方程式:2KClO32KCl+3O2;

2)本題的實驗?zāi)康淖C明氧化銅能加快氯酸鉀的分解,所以待測數(shù)據(jù)是收集等量氧氣所需時間。實驗①沒有使用催化劑,所需時間最長,氧化銅的催化效果不如二氧化錳,所以實驗③所需時間最短,即XYZ;

3)如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率,實驗Ⅱ比實驗I所用時間小。所取氯酸鉀的質(zhì)量應(yīng)相同,即m=1.2g

4)實驗②反應(yīng)后溶解、過濾、洗滌、干燥后的黑色固體只有氧化銅,將黑色固體加入盛有適量的氯酸鉀的試管中并加熱,再用帶火星的木條放在試管口,觀察到木條迅速復(fù)燃。

練習冊系列答案
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3)用不同體積比的混合氣體做氫氣的燃燒實驗,結(jié)果如表:

序號

1

2

3

4

5

6

7

氫氣與空氣體積比

9:1

8:2

7:3

5:5

3:7

1:9

0.5:9.5

點燃現(xiàn)象

安靜

燃燒

安靜

燃燒

弱的

爆鳴聲

強的

爆鳴聲

強的

爆鳴聲

弱的

爆鳴聲

不燃燒

不爆鳴

請分析上表信息,你對燃燒或燃燒條件的新認識是可燃物能否燃燒除具備燃燒條件,還要考慮到________。

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1)貝殼中碳酸鈣的質(zhì)量為________g

2)稀鹽酸中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)______。(寫出計算過程)

3)恰好完全反應(yīng)時,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)______。(計算精確到0.1%

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提供的試劑:ABaCl2 溶液、BNa2CO3 溶液、CK2CO3 溶液、DNaOH 溶液。

①欲除去懸濁液中的 MgCl2、CaCl2Na2SO4,從提供的試劑中選出 X 所代表的試劑,按滴加順序依次為:過量的_____(填序號)。

②操作Ⅱ的名稱是_____,此操作使用玻璃棒的作用是_____,通過此操作得 到的濾液中除了有 NaCl 外,還含有的溶質(zhì)有_____(填化學式)。

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石灰石樣品的質(zhì)量

燒杯和稀鹽酸的總質(zhì)量

反應(yīng)后燒杯及燒杯中各物質(zhì)的總質(zhì)量

12.5g

87.5g

95.6g

請計算:

1)生成二氧化碳的質(zhì)量______________。

2)求樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分數(shù)________________(寫出計算過程)

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