游客
题文

小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。

【第一组实验】检验该双氧水是否失效。
⑴ 实验过程
①在试管中加入5 mL 的“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是                
⑵ 实验结论:                   
【第二组实验】探究:氧化铜(CuO)能否催化“双氧水”分解
[猜想] Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ. CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ. CuO是反应的催化剂,反应前后                  。
[实验]用天平称量0.2gCuO,取5mL的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:

⑶ 完成下表:

步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
溶液中           
带火星的木条复燃。
 
             
 溶液中有气泡放出,
               
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立。

⑷ 步骤③结束后,用手接触试管底部,感觉烫手。说明“双氧水”分解的化学反应   (选填“放热”或“吸热”)。
⑸ 步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯、   
⑹ 操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是   _(填序号).
  
⑺ 步骤⑦的目的                  
⑻ 过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为             
【第三组实验】探究:不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜,采用下图试剂与装置实验,测量所得氧气的体积

⑼ 检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差    (填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是   _。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数前,还需要进行的操作是   
⑾ 两次实验表明,使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL(O2的密度为1.43 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是   (填字母序号)。
A. 100 mL    B.200 mL    C. 500 mL
⑿ [实验结论]:不同种类的催化剂       改变双氧水分解出氧气的量。
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢(H2O2)0.34 g。请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气。(请写出计算过程,4分)

科目 化学   题型 探究题   难度 较难
知识点: 实验探究物质的组成成分以及含量
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氧气支持生命活动,也是一种重要的化工原料。

(1)实验室用如图所示的装置制取少量氧气。

①仪器a、仪器b的名称分别是       

②锥形瓶内发生反应的化学方程式是    

(2)工业上有多种制取氧气的方法,如:

方法一:在低温、加压条件下,将空气液化。然后将温度升高至﹣196℃~﹣183℃之间,使液态氮气先蒸发,剩余液态氧气储存于钢瓶里。

方法二:利用电解水的方法制取氧气,将得到的氧气干燥。在低温,加压条件下,使之转化为液态,储存于钢瓶里。

①从构成物质的微粒视角分析,在方法一空气液化过程中,主要改变的是    

②某工厂用方法二制取氧气,发现氧气的产量略小于理论值,且所得氧气中有淡淡的鱼腥气味。从元素守恒角度分析,该鱼腥气味的气体是    (填化学式或名称)。

(3)氢气和氧气在Pd基催化剂表面可反应生成H2O2,其微观示意图如图:

“解离”时,结构被破坏的分子是    (填化学式)。

(4)为探究双氧水的分解,进行以下两个实验:

①氯化物对双氧水分解的影响。

反应条件:6.0mL 30%双氧水,0.1g氯化物,室温;实验时间:1.5h。

实验数据如表所示:

氯化物

NaCl

MgCl2

CuCl2

放出氧气的体积/mL

2.0

4.0

420.0

双氧水的分解率/%

0.30

0.60

63.18

由上表可知,双氧水保存时应绝对避免引入的离子是    (写离子符号)。

②pH对双氧水分解的影响。

反应条件:6.0mL 30%双氧水,60℃;

用NaOH溶液调pH;实验时间:1.5h。

实验结果如图所示:

由图可知,pH为    (填数字)时,双氧水的分解率最高。

(5)用双氧水可制得“鱼浮灵”“钙多宝”。

①“鱼浮灵”主要成分是2Na2CO3•3H2O2,可迅速增加水体含氧量,其原因是    

②“钙多宝”主要成分是CaO2,常温下能与水反应生成氢氧化钙和氧气。长时间存放的过氧化钙中含有主要杂质是    (填化学式)、Ca(OH)2

化学是一门以实验为基础的科学,实验是科学探究的重要手段。

(1)完成“探究某种盐的性质”实验,填写下表。

试管序号

实验操作

实验现象

红色溶液

白色沉淀

无色气体

实验结论

该盐是    (选填“NaCl”“Na2CO3”“Na2SO4”),其水溶液呈    性。

实验解释

丙中发生反应的化学方程式:   

实验计算

全班同学完成试管乙实验,共消耗质量分数为10.4%的BaCl2溶液50g,实验后最多收集到    g白色沉淀。

(2)处理“CO2的实验室制取与检验”实验废液。全班同学完成该实验共产生1000g含HCl废液(固体已除,大理石中杂质未参加反应),不能直接排放。

【实验方案】先测定废液中HCl的质量分数,再用熟石灰处理废液至中性。

【实验操作】

①称量    g NaOH固体,溶解,配制30g 5%的NaOH溶液。

②取100mL小烧杯,倒入20g废液样品,插入pH计测定溶液的pH,向废液样品中逐滴加入5%的NaOH溶液。实验过程中溶液pH变化如图所示。

③投入    g熟石灰处理剩余废液(写出计算过程)。

【实验反思】有同学提出也可以根据盐酸具有挥发性直接加热废液除去杂质HCl,并得到CaCl2。写出你的观点及理由:   

某化学课堂围绕“酸碱中和反应”,将学生分成若干个小组展开探究。以下是教学片断,请你参加学习并填写空格。

【演示实验】将一定质量的稀盐酸加入盛有NaOH溶液的小烧杯中。

【提出问题】实验中未观察到明显现象,某同学提出疑问:反应后溶液中溶质是什么?

【猜憲与假设】针对疑问,大家纷纷提出猜想。甲组同学的猜想如下,请补上猜想二。

猜想一:只有NaCl

猜想二:   

猜想三:NaCl和HCl

猜想四:NaCl、NaOH和HCl

乙组同学认为有一种猜想不合理,不合理的猜想是    ,理由是    

【实验探究】

(1)丙组同学取烧杯中的溶液少许于试管中,滴加几滴CuCl2溶液,   (填实验现象),证明溶液中一定没有NaOH。

(2)为了验证其余猜想,各学习小组利用浇杯中的溶液,并选用了老师提供的pH试纸、K2CO3溶液、AgNO3溶液,进行如下三个方案的探究。

实验方案

测溶液的pH

滴加K2CO3溶液

滴加AgNO3溶液

实验操作

实验现象

试纸变色,对照比色卡,pH<7

   

产生白色沉淀

实验结论

溶液中有HCl

溶液中有HCl

溶液中有HCl

【得到结论】通过探究,全班同学一致认为猜想    正确。

【评价反思】老师对同学们能用多种方法进行探究,并且得出正确结论的活动过程给予肯定,同时指出(2)中存在两处明显错误。同学们经过反思发现以下两处错误:

①实验操作中的错误是    

②实验方案中也有一个错误,错误的原因是    

石灰石是重要的化工原料。为研究石灰石的性质和用途进行如下探究。

Ⅰ.石灰石分解的探究

取三块形状大小相近的石灰石(长宽厚约为1cm×1cm×0.2cm),一块不加热,另两块分别在酒精灯和酒精喷灯(酒精化学式为C2H5OH)的火焰上加热2min(假设杂质加热时不发生变化)。探究过程如图所示,实验现象见表1。

表1 不同条件下的实验现象

实验组别

实验条件

试管B中的现象

未加热

无明显现象

酒精灯加热

呈浅红色

酒精喷灯加热

呈红色

(1)通过甲、乙、丙三组对比实验,得出影响石灰石分解的因素是    

(2)丙组实验加热石灰石时,在火焰上方倒扣一个用澄清石灰水润湿的烧杯,石灰水变浑浊,出现浑浊的化学方程式为    。此实验能否推断石灰石煅烧产生二氧化碳,并说明理由:   

(3)丙组实验中,向试管B中逐滴滴入稀盐酸,至红色恰好褪去,轻轻晃动试管,溶液自下而上又变为红色。解释产生上述现象的原因:   

(4)为检验丙组实验中的石灰石部分分解,设计实验:取研细后的粉末少许于试管中,

   (补充完整实验方案)。

Ⅱ.石灰石煅烧温度的探究

【查阅资料】生石灰质量的优劣常采用“活性度”来街量。“活性度”的测定方法:取一定质量的生石灰,加入一定量的水,用指定浓度的盐酸中和,记录所消耗盐酸的体积数(单位为mL)。消耗盐酸的体积数越大,“活性度”越高。

某研究小组在电炉内煅烧石灰石样品,并测定煅烧产物(CaO)的活性度,数据见表2。

表2 不同条件下煅烧产物的活性度(mL)

煅烧时间/活性度/煅烧温度

1050℃

1100℃

1150℃

1200℃

1250℃

1300℃

12min

790

836

868

808

454

412

16min

793

856

871

845

556

530

20min

795

863

873

864

617

623

(5)石灰石煅烧的最佳温度范围为1100~1200℃的证据是    

Ⅲ.石灰石用途的探究

(6)石灰石是高炉炼铁的原料之一。石灰石能除去铁矿石中的SiO2,同时能提高单位时间内生铁的产率。分析加入石灰石能提高生铁产率的原因:   

某兴趣小组的同学对二氧化碳的制取和相关性质进行探究。

【气体制取】

(1)实验室用大理石与稀盐酸(1:2)制取二氧化碳的化学方程式为    

(2)稀盐酸(1:2)是指浓盐酸与水按体积比1:2进行混合所得的盐酸。已知所用浓盐酸中溶质的质量分数为37%,密度为1.19g/cm3;水的密度为1g/cm3。计算所得稀盐酸中溶质的质量分数(计算结果保留一位小数)。

【实验探究】用实验证明碳酸型饮料(如汽水)中含有二氧化碳。

兴趣小组同学用如图所示的装置进行实验:打开汽水瓶盖,立即塞上带导管的橡皮塞,将导管另一端伸入装有试剂的试管中。甲、乙两位同学分别用不同的试剂进行实验。

甲同学在试管中加入少量澄清石灰水,观察到试管内    ,由此得到结论:该汽水中含有二氧化碳。

乙同学在试管中加入少量紫色石蕊溶液,观察到试管内    ,乙同学认为也能得到甲同学的结论。

【评价反思】兴趣小组的同学对甲、乙两位同学的实验方案进行评价。

(1)丙同学认为甲同学的方案比较合理,其试管中发生反应的化学方程式为    

(2)丁同学质疑乙同学的方案不够严密,认为也可能是该汽水中的柠檬酸随气体进入试管,而引起紫色石蕊溶液的变色。兴趣小组的同学针对丁同学提出的质疑进行了如下探究:

①查阅资料:柠檬酸为无色晶体,易溶于水和酒精;常温稳定,熔点153℃,熔化后沸腾前分解,分解温度约为175℃;柠檬,柑橘等水果中含有柠檬酸。

②乙同学在自己实验的基础上,未增加任何试剂,接着进行了一步实验操作,该操作是    ,可观察到    ,该反应的化学方程式为    。可以确认不是因为柠檬酸而引起紫色石蕊溶液的变色。

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