某同学发现一瓶没有塞上瓶塞的过氧化氢溶液。查资料得知,过氧化氢溶液在光线的直射下也能分解成氧气和水。他想探究这瓶过氧化氢溶液是否已经完全分解,与同学们一起进行如下实验。
【猜想与假设】
猜想Ⅰ:这瓶过氧化氢溶液已经完全分解。猜想Ⅱ:这瓶过氧化氢溶液未完全分解。
【设计实验】为了验证猜想,甲、乙、丙三位同学分别提出如下方案:
甲同学:取适量试剂于试管中,伸入带火星的木条,若带火星的木条复燃,则猜想Ⅰ成立,若带火星的木条不复燃,则猜想Ⅱ成立。同学们认为此方案不行,原因是_______________________。
乙同学:取等量的过氧化氢溶液于A、B两个试管中,向A试管中加入少量二氧化锰,再把带火星的木条分别伸入A、B试管中,若观察到_____________________,则猜想Ⅰ成立。该实验中,B试管的作用是_____________。
丙同学:
操作 |
现象 |
结论 |
取与甲同学等量的试剂于另一支试管中,加热,再伸入带火星的木条 |
_______________________ , ________________________ |
猜想Ⅱ 成立 |
【反思与交流】
① 敞口放置的试剂容易变质,所以要_________保存;过氧化氢溶液见光易分解,所以要存放在___________(填试剂瓶类型)中。
② 二氧化锰在过氧化氢的分解中起催化作用。从本组实验中可得知,能改变化学反应速率的方法还可以_______________________。
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 |
|
重复步骤 |
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的目的是与步骤 对比,检验加入氧化铜前后过氧化氢溶液的分解速率有无变化。
某化学兴趣小组的同学对空气中氧气含量的测定实验进行探究.
已知:在空气中,温度超过40℃,白磷(化学符号为P)就可以燃烧,与氧气反应生成五氧化二磷。
如图是“空气中氧气体积分数测定”实验的改进装置.主要操作是:在实际容积为200mL的集气瓶里,先装进50mL的水,再按图连好仪器,按下热的玻璃棒,白磷立即被点燃.
(1)请写出白磷与氧气反应的文字或符号表达式
(2)白磷从燃烧到熄灭冷却的过程中,瓶内水面的变化是 ;若实验非常成功,最终集气瓶中水的体积约为 mL.
(3)集气瓶里预先装进的50mL水,在实验过程中起到的作用是 (填序号)
a.加快集气瓶冷却
b.液封导气管末端以防气体逸出
c.缓冲集气瓶内气压的骤然升高.
(4)下列对该实验的认识中正确的是_____________________.
A.白磷燃烧产生大量白色烟雾 |
B.燃烧匙中的白磷可以换成细铁丝 |
C.该实验可以说明氮气难溶于水 |
D.白磷的量不足会导致进入集气瓶中水的体积小于1/5. |
(5)该实验的结论是
实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的文字或符号表达式: 。
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) |
未测 |
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)已知实验所用的三种物质中,催化效果最好的是二氧化锰,则实验②的分解温度 370(填“>”、“=”或“<”)。
【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质量和 不变;
(2)已知氯酸钾的熔点为356℃,结合上表数据,你认为加热氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气最适宜的装置是 (填字母)
(3)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
利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中H2O2的溶质质量分数为3%,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比反应放热忽略不计)
(1)写出甲装置中发生反应的符号表达式: ,MnO2在此反应中起 作用。
(2)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。
(3)当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时,得到如图丙所示的曲线.曲线的斜率显示,当MnO2的用量增加到0.08克时,分解速度达到实验要求.在此实验条件下,若MnO2的质量有4克(一药匙),就能使如图 (选填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液,其分解速度最接近实验要求。