市场上有些食品装在充满气体的塑料袋内,显得鼓鼓的。经询问得知:这样充气的包装,主要是为了使食品能较长时间保鲜、保质和不易压碎。那么,这是什么气体呢?
大明猜想是二氧化碳,小明猜想是氮气。
(1)假设大明的猜想正确,请你用实验方法证明。
(2)假如你是商家,你对食品包装袋中的气体有什么要求呢?
同学们探究“影响实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应速率的因素”,过程如下:
(1)对已有化学知识和生活经验的思考:
化学知识和生活经验 |
思考 |
木炭在氧气中燃烧比在空气中更旺 |
双氧水的浓度可能会影响生成氧气的快慢 |
夏天,将食品放在冰箱里不容易腐烂 |
(8) |
(2)根据上述思考设计了如下实验:
组别 |
温度 |
二氧化锰的质量 |
双氧水的浓度和体积 |
观察产生气泡的速率 |
1 |
室温 |
0.5g |
5%、50 mL |
反应平稳,有大量气泡产生 |
2 |
加热 |
0.5g |
w%、50 mL |
气泡急速产生,并产生大量白雾 |
3 |
室温 |
0.5g |
30%、50 mL |
气泡呈爆发式产生,并带出反应液 |
① 实验2中双氧水的浓度(w %)以(9) 为宜。
② 通过比较(10) 两组实验,可③以得到“浓度越大,化学反应越快”的结论。
③ 实验结论:第(11) 组方案比较适合在实验室制取氧气。
④ 通过分析思考,影响化学反应速率的因素可能还有(12) 。(写出一条)
小明和小红对市场上销售的一种分袋包装的蛋糕发生了兴趣,包装蛋糕的塑料袋被气体充得鼓鼓的,看上去好像一个小“枕头”。他们认为这种包装技术,主要是为了延长蛋糕的保质期,同时避免蛋糕被压变形。那么,这是什么气体呢?小红猜想是氮气,小明猜想是二氧化碳。
(1)请你帮助他们设计一个简单的实验方案,来判断小明的猜想是否正确,简要写出实验步骤: 。
(2)小明的猜想如果正确,现象应是 。
(3)你认为食品充气包装,对所充气体的要求是① ② 。
铜是一种常用的金属,纯净的铜颜色为紫红色,它能够和硝酸银溶液发生化学反应,生成硝酸铜和银单质。某同学设计下表所示实验,探究金属铜对过氧化氢溶液分解速率的影响。
操作 |
装置 |
现象 |
1、取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上。 |
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![]() |
2、分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2,并放入盛有热水的③中。 |
![]() |
约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生 |
3、把铜丝插入①中。 |
![]() |
①中有大量气泡产生,约5min后不再有气泡产生;此时②中仍然有少量气泡产生 |
(1)仪器②中实验的目的是__________________________;
(2)根据上述实验,可以得出的结论是______________________________;
(3)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是___________________。
A.称量实验前铜丝网的质量B.将实验后的铜丝网干燥、称重
C.向仪器中加入二氧化锰D.将实验后的铜丝网插入AgNO3溶液中。
小丽通过阅读说明书了解到家用制氧机的工作原理如下:加压时,装填在制氧机内部的分子筛吸附空气中的氮气,制取高浓度氧气。减压时,分子筛将所吸附的氮气排放。整个过程中,分子筛并不消耗。
小丽用这台家用制氧机制取并收集了一袋气体,带到实验室对其进行研究。
实验I:小丽欲通过以下实验验证所收集的气体是否为纯净的氧气。
【实验记录】
实验步骤 |
实验现象 |
化学方程式 |
取一只250 mL的集气瓶,用排水法收集一瓶所带气体,然后把一小块燃着的木炭插入集气瓶中 |
木炭燃烧得更旺 |
化学方程式I |
表中,化学方程式I是 。
【实验结论】收集的气体是纯净的氧气。
【实验反思】老师指出上述实验并不能证明小丽所带来的气体一定是纯净的氧气。该实验不能证明所收集气体为纯净氧气的原因是 。
实验II:测定小丽所带气体中氧气的含量。
同学们在老师的指导下用250 mL 集气瓶设计了如下图所示装置,进行实验,并重复多次。
【实验记录 】
实验操作 |
主要实验现象 |
实验结论及解释 |
|
① |
检查装置的气密性 |
装置的气密性良好 |
|
② |
加入药品,瓶装满水,将装置连接固定 |
||
③ |
打开止水夹a和b,向A中缓慢鼓入一定量气体后关闭止水夹a和b |
A中水进入到B中,B中水的体积为200 mL。 |
收集200 mL气体(由压强差引起的误差忽略不计) |
④ |
用凸透镜聚光引燃白磷 |
燃烧,产生大量白烟 |
|
⑤ |
待白磷熄灭并冷却到室温,操作I |
现象I |
小丽收集的气体不是纯净的氧气 |
表中,操作I是 。现象I是 。
上述反应化学表达式是 。
【数据记录】
实验次序 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
B中剩余水体积/mL |
100 |
42 |
39 |
41 |
38 |
【数据处理】已知,在上表数据中,第1组数据偏差较大,存在明显误差,在数据处理时应删去。取余下四次平均值计算,小丽所带气体中氧气的体积分数为 % 。
【实验反思】
(1)这台制氧机制氧气的过程发生的变化属于 (填“物理变化”或“化学变化”)。
(2)导致第1组数据产生较大误差的可能原因是 。
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。
一、为探究催化剂的种类对双氧水分解速度的影响,甲设计以下对比实验:
Ⅰ.将3.0g 10%过氧化氢溶液与1.0g MnO2均匀混合
Ⅱ.将x g10% H2O2溶液与1.0g CuO均匀混合
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢。
(1)为了Ⅰ与Ⅱ中对比x的值应为 。
(2)甲选用下列装置测量产生O2的快慢,正确的是 (填编号)。
二、探究影响双氧水分解速度的某种因素。实验数据记录如下(常温通常指20℃)
实验 |
温度 |
药品 |
氧气体积/ml |
反应所需时间/s |
|
① |
常 温 |
5% H2O2 |
|
0 |
|
常 温 |
5% H2O2 |
MnO2 |
125 |
20 |
|
② |
常 温 |
5% H2O2 |
MnO2 |
125 |
20 |
热水中 |
5% H2O2 |
MnO2 |
125 |
18 |
|
③ |
常 温 |
5% H2O2 |
MnO2 |
125 |
20 |
常 温 |
30% H2O2 |
MnO2 |
125 |
5 |
(1)通过实验①对比可知,化学反应快慢与 有关。
(2)通过对比实验 可知,反应物浓度大,反应速率快。
(3)除了上述的两个因素能影响化学反应快慢,你认为另一个影响因素是 ,其关系是 。
(4)由上述实验可知温度、浓度、催化剂等都是影响化学反应速率,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。