某小组同学在学完酸碱盐后,在实验室进行硫酸钠溶液和氯化钡溶液反应的实验,并且对反应后溶液中溶质进行探究。
【猜想与假设】甲同学猜想:NaCl、BaCl2 乙同学:只有NaCl 丙同学:Na2SO4、BaCl2
如果你也参加探究,你的猜想是: 。
【表达与交流】你的猜想的理由是: ,经讨论大家认为 同学的猜想是错误的,原因: 。
【实验与探究】甲同学为了验证自己的猜想是正确的,取少量反应后溶液于试管中,加入适量的Na2CO3溶液,有沉淀出现,则得出自己的结论是正确的。请对甲同学的操作和结论作出评价: 。
注射器是一种普通的医疗器械,但它在化学实验中发挥着越来越大的作用。某化学兴趣小组为了测定空气中氧气的含量,进行了如下探究活动:
[查阅资料] 白磷的着火点是40℃,红磷的着火点是240℃,两种物质的燃烧产物五氧化二磷是白色固体,会刺激人体呼吸道,能与空气中的水蒸气反应,生成有毒的偏磷酸(HPO3)。
[设计实验] 设计了如图的装置进行探究活动。
[步骤与现象]
①测量试管的容积为50mL;②检查装置的气密性良好;③装药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接好仪器;④用弹簧夹夹紧胶皮管,加热粗铜丝,观察现象;⑤燃烧结束,试管冷却到室温后打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
[反思与交流]
(1)兴趣小组同学测量试管容积的方法可能是。
(2)小华同学认为步骤⑤在保证活塞自由移动的前提下,观察活塞位置时,最好将试管和注射器整体横放,小华同学的理由是。
课本“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。 |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的 和在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式。
【实验评价】
(1)实验设计Ⅳ的目的是。
(2)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。
【实验拓展】
(1)查阅资料得知:CuO、CuSO4、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(填序号)。
A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
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)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是(填序号)。
A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到
B.实验使用的药品用量太大
C.反应速度太慢,耽误时间
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强
“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。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?
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。 |
【实验结论】
(1)由实验Ⅰ你可以得出的结论是;
(2)实验II、III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;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式;
【实验评价】
(4)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。
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号 |
H2O2溶 液浓度% |
H2O2溶液体积/mL |
温度℃ |
MnO2的用量/g |
收集氧气的体积/mL |
反应所需 的时间/s |
① |
5 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
16.75 |
② |
15 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
6.04 |
③ |
30 |
5 |
35 |
0 |
2 |
49.21 |
④ |
30 |
5 |
55 |
0 |
2 |
10.76 |
(5)通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与有关;从实验和对比可知,化学反应速率与温度的关系是:;
(6)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:。
有人提出运用高科技可以使水变成汽油,小明认为可以用物质组成的观点揭开这个骗局。以下是小明的实验探究过程。
【提出问题】根据水的组成和汽油的组成判断,水是否可以变成汽油?
【猜想与验证】(1)探究水的组成。实验装置示意图如图:
|
通电一段时间后,经过检验可知,试管1中的气体是 。该反应的符号表达式为 。
该实验说明:水是由 组成的(写名称)。实验步骤 |
实验现象和化学方程式 |
实验目的 |
①点燃使用汽油作燃料的油灯 |
||
②将光洁干冷的小烧杯罩在油灯火焰的上方 |
现象:小烧杯内壁出现小水珠 |
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有水 |
③将内壁蘸有 的小烧杯罩在油灯火焰的上方 |
现象: |
证明汽油在空气中燃烧后的产物中有二氧化碳 |
该实验说明:汽油的组成中肯定含有的元素有 (写元素符号)。
【得出结论】因为汽油和水的组成元素不同,所以水不能变成汽油。
下列图( I )是部分常用化学仪器或装置,图(Ⅱ)是部分“微型”化学仪器或装置(用 “微型”仪器做实验,其试剂用量和废物排放量是通常用量的l/10或更少,符合绿色化学的理念)。对比图(I)和图(Ⅱ)回答以下问题:
⑴图( I )中A、B的名称分别是、;
⑵用图(Ⅱ)中的“微型”仪器做实验,固体只需极少量、液体用量也很少(或只需1~2
小滴),相对用图(I)仪器做实验的优点是、、(填序号):
①节约药品用量②能完全消除实验污染
③方便个人或家庭实验④若需加热也能节约燃料
⑶图( I )中的C装置的作用相当于图(II)中的装置(填字母),它们在实
验操作上的共同优点是通过控制来控制反应速度。