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题文

某化学兴趣小组的同学用纯锌粒与稀盐酸反应制氢气时,发现产生气泡的速度较慢。就采用补加浓度更大的盐酸来提高反应速度,但不小心误加了CuSO4溶液,结果产生气泡的速度也大大加快,于是他们对此问题进行实验探究。
[提出问题]:此反应速度明显加快的原因是什么?
[猜想]:①加入的CuS04溶液中的SO42-使反应速度加快
②加入的CuSO4溶液中的H2O使反应速度加快
③加入的CuSO4溶液中的Cu2+ 使反应速度加快
④加入CuSO4溶液后,锌置换出的少量铜使反应速度加快
你认为最不可能的猜想是__________ (填序号,下同)。
[实验验证]:用a、b、c、d四支干净试管取等质量且过量的纯锌粒后,再分别向试管中加入同体积同溶质质量分数的稀盐酸。
请你帮助他们继续完成下表:

实验操作
实验现象
实验结论
1.向试管a中加入少量NaCl晶体
产生气泡速度不变
_____离子对反应速度无影响
2.向试管b中加入少量__________晶体
产生气泡速度不变
猜想①不成立
1.向试管c中加入少量Cu粉
产生气泡速度明显加快
猜想_____成立
1.向试管d中加入少量Cu粉,立即再加入CuSO4粉末。
产生气泡速度,与第3步试管c的速度几乎相同
猜想_____成立

 
[结论]:在锌和稀盐酸反应时,当加入可溶性铜盐或铜粉,可加快化学反应速度。

科目 化学   题型 探究题   难度 困难
知识点: 实验探究物质的组成成分以及含量
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相关试题

化学教材 “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】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
【实验探究】

实验步骤
实验现象
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。
A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中的现象
②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内,如此反复多次实验,观察现象。
试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃
③将实验②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为a g。

④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象。

(1)A中产生的气体是 ;B试管中的现象
(2)实验②、③证明:氧化铁的 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;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式
(4)实验设计④的目的是 ,若实验④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

小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
查阅资料:氯酸钾、氯化钾等固体可以溶解于水,二氧化锰、氧化铜等固体不溶于水。
【设计实验】小雨以生成100毫升的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。

实验序号
氯酸钾质量
其它物质质量
待测数据

1.5g



1.5g
CuO 0.5g


1.5g
MnO2 0.5g

(1)上述实验应测量的 “待测数据”是
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明 氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体进行加水溶解、 (填操作名称)、洗涤干燥、称量等步骤后,得到黑色粉末0.5g。
(4)将步骤(3)得到的黑色粉末放入另一试管中,向试管中倒入适量的双氧水(重复多次此实验),观察到试管中均能迅速产生大量气泡。
试写出该反应的符号表达式
【预期结论】综合以上步骤(2)(3)(4)可得出氧化铜能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是

研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的浓度对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。

实验
双氧水的质量(g)
双氧水浓度(%)
二氧化锰质量(g)
收集时间(s)
1
50
6
5
200
2
50
12
5
100
3
50
18
______
67

①写出上述反应的文字表达式________________________。
②实验3中,加入的二氧化锰质量为___________g。
③相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明________________________。
④同学通过查阅资料得知,双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。
为了验证加热双氧水也可以产生氧气,同学们选择右图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是________________,同学分析原因后,采用了____________法收集气体,再检验,证明加热双氧水也可产生氧气。

研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下,在两瓶体积相同、浓度相同的过氧化氢溶液中分别加入相同质量的二氧化锰和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需要的时间。
【进行实验】图示是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器的名称是:_________,此实验中B处宜采用的气体收集方法是_____________

【实验记录】

实验编号
1
2
反应物
6% 过氧化氢
6% 过氧化氢
催化剂
1 g红砖粉
1 g 二氧化锰
时间
152 s
35 s

【结论】该探究过程得出的结论_____________________。
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢,加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快。若要证明二氧化锰和红砖粉是否是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的___________和_________是否变。
过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)

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)

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