酸、碱、盐是有广泛用途的重要化合物。某化学活动小组的同学围绕这几类化合物进行了一系列的探究活动。
(1)同学们打开盛浓盐酸和浓硫酸试剂瓶的瓶盖,立即就能把它们区分开来,这是为什么?
(2)下图是某试剂瓶标签上的内容。要把30 g这种浓硫酸稀释为40%的硫酸,需要水的质量为 g。
(3)熟石灰是一种重要的碱,在工农业生产和日常生活中都有十分广泛的应用。工业上首先是用大理石(主要成分碳酸钙)高温煅烧来制取生石灰,然后再用生石灰与水反应来制取熟石灰。请你写出有关反应的化学方程式。
(4)为探究一瓶氢氧化钠固体的变质情况,同学们进行了如下实验。
①取少量该固体样品置于试管中,向其中加入一种无色溶液,发现有气泡产生,说明该样品中含有碳酸钠,由此可确定该固体已发生变质。则无色溶液可能是 。
②为探究该固体中是否还有未变质的氢氧化钠,同学们又进行了如下表所示的实验。已知碳酸钠的水溶液呈碱性,它的存在会对氢氧化钠的检验造成干扰。请根据上表部分物质的溶解性表(20℃)所提供的信息,将下表填写完整。
实验目的 |
实验操作 |
现象 |
结论或化学方程式 |
除去碳酸钠 |
取少量该固体样品溶于水配成溶液,滴加适量的氯化钡溶液,充分反应后过滤 |
有白色沉淀生成 |
有关反应的化学方程式为 |
检验是否含有氢氧化钠 |
在滤液中滴加酚酞溶液 |
|
该样品中含有氢氧化钠 |
(5)若73 g质量分数为20%的盐酸与127g氢氧化钠溶液恰好完全中和,试计算反应后所得溶液中溶质的质量分数。
实验是科学探究的重要方法,如图是测定空气中氧气含量实验的两套装置图,请结合图示回答有关问题.
(1)根据下表提供的实验数据,完成下表.
硬质玻璃管中空气的体积 |
反应前注射器中空气体积 |
反应后注射器中气体体积 |
实验测得空气中氧气的体积分数 |
25mL |
15mL |
9mL |
(2)装置一和装置二中气球的位置不同, (填“装置一”或“装置二”)更合理,理由是 .
(3)若实验测得的结果偏小(氧气的体积分数小于21%),可能的原因有哪些?(列举两条)
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 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 |
1.5g |
||
② |
1.5g |
CuO 0.5g |
|
③ |
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)