“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: 。
资料表明:在不同温度下,CO可将Fe2O3还原为Fe、Fe3O4中的一种或两种。为探究温度对该反应产物的影响,进行如下实验。
【查阅资料】
Ⅰ.Fe3O4与盐酸反应,得到FeCl2和FeCl3的混合溶液
Ⅱ.用溶质质量分数一定的FeCl2和FeCl3溶液进行如下实验,为方案设计提供参考
FeCl2溶液 |
FeCl3溶液 |
|
加入Fe |
无明显变化 |
溶液变成浅绿色 |
加试剂A |
无明显变化 |
溶液变成红色 |
【实验过程】
甲、乙两组同学分别用酒精灯和酒精喷灯作为热源进行CO还原Fe2O3的实验,检验得到的黑色固体的成分,实验记录如下。
实验操作 |
实验现象 |
结论与解释 |
①取少量的黑色固体于试管中,滴加适量的______ ②向步骤①所得的溶液中,滴加试剂A |
甲组: 固体溶解,无气泡冒出 加试剂A后,溶液变成红色 |
黑色固体的成分是______ 甲组用CO还原Fe2O3反应的化学方程式是______ |
乙组: 固体溶解, 加试剂A后,溶液颜色无明显变化 |
黑色固体的成分是Fe |
【实验反思】
(1)结合此次探究活动,你认为下列说法正确的是______(填序号)。
a.温度会影响反应的产物
b.试剂A用于检验FeCl3溶液
c.进行CO还原Fe2O3的实验时,一定要进行尾气处理
d.得到的黑色固体的质量一定小于参加反应的Fe2O3的质量(2)有人认为乙组的实验结论有欠缺,你是否认同此观点,其理由是。
6分)实验小组对久置生石灰的成分进行分析,实验操作及部分现象如下图所示。
【资料:Na2CO3+CaCl2 =" 2NaCl" + CaCO3↓】
回答下列问题:
(1)样品加水放热的原因是(用化学方程式表示)。
(2)②中反应的化学方程式是。
(3)③中的实验现象是。
(4)将混合物B、C、D倒入一个洁净的烧杯中,发现烧杯中有白色沉淀且上层清液呈红色,过滤,得滤液E和1 g滤渣。向滤液E中滴加CaCl2溶液,有白色沉淀生成,则滤液E中的溶质可能是。
依据实验现象及数据判断,原样品的成分是。
课外小组同学在实验室发现了一瓶标签残缺的无色液体(下图),想通过探究确定其成分,以便重新利用。
【初步分析】操作不规范可能造成标签破损,能造成标签破损的不当操作有(写一点)。根据受损标签的情况判断,这瓶试剂不可能是(填字母代号)。
A.酸B.碱 C.盐
【查阅资料】初中化学常见的含钠化合物有NaCl、NaOH、Na2CO3、NaHCO3。有关四种物质的信息如下:
物质 |
NaCl |
NaOH |
Na2CO3 |
NaHCO3 |
20oC溶解度/g |
36 |
109 |
21.5 |
9.6 |
水溶液的pH |
7 |
14 |
11 |
9 |
【实验探究】为确定该溶液的成分,小芳设计了如图乙所示的实验过程:
(1)实验①观察到紫色石蕊试液变蓝,由此得出结论是。
(2)实验②观察到有气泡产生,还有可能观察到的现象是。
【得出结论】通过以上活动,小刚认为不能确定瓶中试剂的成分,小芳认为可以,小芳的理由是。
【拓展应用】通过以上探究活动,小组同学联想到二氧化碳与氢氧化钠的反应,设计了如图丙所示实验,观察到的现象是。
氨对工业及国防具有重要意义,化学小组的同学设计了如下图所示的装置用于制取少量氨气。
完成以下实验操作中的相关问题:
(1)检查装置气密性
(2)关闭a、c,打开b,从长颈漏斗加入稀盐酸,A中发生反应的化学方程式为。在F的出口处收集氢气并验纯。
(3)关闭c,在盛满空气的多孔玻璃钟罩内用激光点燃足量的白磷。反应的化学方程式为。其目的是 。
(4)待多孔玻璃钟罩冷却到室温,打开a,观察到的现象是。
(5)点燃酒精灯加热玻璃管E,并打开C。氢气和氮气在铁触媒的催化作用下生成氨气,反应的化学方程式为。 实验过程中D装置的作用是。
化学活动日,小冉和老师共同完成以下酸和碱反应的探究实验。
(1)请依据上图完成实验:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
①向烧杯中加入10ml氢氧化钠溶液,并滴入几滴酚酞溶液; ②再用滴管慢慢滴入稀硫酸,并不断搅拌溶液。 |
①溶液颜色; ②不断搅拌溶液至溶液颜色恰好变成为止。 |
该反应的化学反应方程式为 。 |
(2)小冉选取BaCl2、酚酞、紫色石蕊溶液设计实验,分别探究上述酸、碱反应后烧杯中的硫酸是否过量,请你根据下表判断正确的实验方案及分析方案错误的原因:
实验方案 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
方案一 |
取样,滴入适量的氯化钡溶液 |
出现白色沉淀 |
硫酸过量 |
方案二 |
取样,滴入几滴无色酚酞溶液 |
酚酞溶液不变色 |
酸、碱恰好反应 |
方案三 |
取样,滴入几滴紫色石蕊溶液 |
溶液变红 |
硫酸过量 |
①以上设计的三个方案中,有一个正确的方案是:方案。
②请分析另外两个方案错误的原因:;
。