张南同学为了验证Na2CO3溶液中的碳酸根离子,做了如下实验。操作如下:
①向一支试管中加入约3mL的Na2CO3溶液,并滴入2滴酚酞试液,振荡试管,溶液呈均匀的红色;
②再向此试管中逐滴加入稀盐酸,至溶液颜色由红色恰好变为无色。
[提出问题]为什么向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸不产生气泡?
[猜想与假设](提示:试剂没有问题)
①Na2CO3溶液和稀盐酸没有发生化学反应。
②Na2CO3溶液和稀盐酸发生化学反应生成的二氧化碳溶于水。
③Na2CO3溶液和稀盐酸发生化学反应生成的产物不是二氧化碳。
资料:①此Na2CO3溶液的pH 约为11,NaHCO3溶液的pH约为8;
②NaHCO3在水溶液中受热不分解;
③酚酞试液在pH≥10时的溶液为红色,在pH≤8.2时溶液为无色;
[设计方案及实验]经过讨论大家首先否定了猜想①,其理由是。
对方案②和③进行研究,决定进行如下实验,首先把上述反应后的溶液分装成3支试管。请完成下列表格。
[解释与结论]张南同学开始时的实验,即向Na2CO3溶液中滴加稀盐酸没有看到气泡的原因是(写方程式)。
[反思与应用](1)在不另取其他试剂的情况下,能够鉴别碳酸钠溶液和稀盐酸两种溶液吗?(填“能’”或“不能”)。(2)有些化学反应的产物与 有关。
人教版新课标化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 |
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 |
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物进行分离,并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 |
|
Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
(1)在第Ⅲ步中,要使剩余物分离必须进行的操作是,必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和,玻璃棒的作用是。(2)在第Ⅳ步实验中,可以用点滴板(如右图所示)代替试管C、D完成,
改进后的优点是。
【实验结论】
(1)实验Ⅱ和Ⅲ分别可以证明:氧化铁的和在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(2)写出实验Ⅰ的A试管中发生反应的的符号表达式。
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是;
若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是。
【知识拓展】
(1)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是。
A. 催化剂只加快化学反应速率
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
(2) 马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C45H73O15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。
①茄碱的相对分子质量为;
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为;
③茄碱中氧元素的质量分数为(计算结果保留一位小数);
④433.5g茄碱中含有g碳元素。
在过氧化氢溶液的分解反应中,二氧化锰能作催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是(选填序号)。
A.在化学反应后其质量减小 B.在化学反应后其化学性质发生了变化
C.能增大生成物的质量 D.能改变化学反应速率
【提出问题】在过氧化氢溶液的分解反应中,除了二氧化锰,是否有其他物质也能作催化剂?
【查阅资料】在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂。
【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦操作 |
结论 |
,带火星的木条复燃 |
在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂 |
(2)步骤①的目的是。
(3)步骤④对应的实验操作是,需用到的玻璃仪器有。
【拓展探究】设计如下四组实验,比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化作用,其中观察效果最差的是(选填序号)。
![]() |
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第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
A.第一组同时实验,观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B.第二组同时实验,观察比较反应过程中两个试管内产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验,看木条是否能复燃
D.第四组分两次实验,比较收集一定体积的气体所需要的时间
某化学兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验做了改进,在密闭容器里进行磷的燃烧,以防止产生的白烟污染空气。他们设计了图示实验:选用容积为50 mL的试管作反应容器,选用50mL的注射器(开始时活塞处于20 mL刻度处)来测量磷燃烧时所消耗氧气的体积。
I.实验操作步骤如下:
(1)检查装置的气密性。
(2)装入药品,连接好仪器。
(3)夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。
(4)等燃烧结束,试管冷却后打开弹簧夹,观察现象。
II.实验现象记录:
在步骤(3)中加热时观察到白磷燃烧,产生,此时活塞移动(填“向左”或“向右”或“不”)。
在步骤(4)中待装置冷却后,打开弹簧夹,观察到活塞慢慢移动(填“向左”或“向右”),最终停在约mL刻度处(取整数值)。
Ⅲ.实验结论:氧气占空气的体积分数约为。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号 |
实验药品 |
分解温度(℃) |
① |
氯酸钾 |
580 |
② |
氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) |
350 |
③ |
氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) |
370 |
④ |
氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) |
390 |
【分析数据、得出结论】
(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证。
(3)同种催化剂,还有因素可能影响催化效果。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
(1)【实验探究】小明对王老师的提示进行了评价 ,原因是 。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴 溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 |
溶液pH小于7 |
猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ,理由是 ;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中, |
|
猜想④成立,该反应的化学方程式为 |