人教版新课标化学教材九年级上册(2012教育部审定)“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。 |
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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。 |
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【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,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁和过氧化氢反应的符号表达式 。
【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】
查阅资料得知,CuO、CuSO4、、、猪肝、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 。
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
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
化学是一门以实验为基础的自然科学。下图所示实验是我们所熟悉的。
(1)图甲所示实验用于测定空气中氧气的含量。红磷在空气中燃烧的化学方程式
为,关于该实验的下列说法中,正确的是(填字母)。
A.实验时红磷一定要足量 |
B.点燃红磷前先用弹簧夹夹紧乳胶管 |
C.红磷熄灭后立刻打开弹簧夹 |
D.最终进入瓶中水的体积约为瓶中氧气的体积 |
E.该实验必须检查装置的气密性
(2)同学们用乙所示实验探究化学反应前后物质的质量关系。如果a、b分别是氢氧化钠溶液和硫酸铜溶液,与分别是碳酸钙和稀盐酸测定的结果(填“相同”或“不同”),原因是。
(3)再用丙图进行探究实验,并对观察到的现象进行分析,得出了多个结论。
① 蜡烛中含有氢元素,依据的现象是。
② 整个过程观察到的现象及由此得出的结论有。
有一包未知粉末,其中含有碳酸钠、氢氧化钠、碳酸钙、生石灰、氯化钠、硫酸铜六种物质中的四种。兴趣小组为确定其组成设计并进行如下实验。
【实验一】甲组同学进行定性探究。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论及分析 |
(1)取少量该未知粉末于烧杯中,加入足量的水溶解、过滤。 |
粉末部分溶解, 得到白色滤渣和无色滤液。 |
原粉末中一定不含_____; 白色滤渣不一定是原粉末中的碳酸钙,其理由是_____(用化学方程式表示)。 |
(2)向滤液中滴加无色酚酞试液。 |
溶液变红 |
滤液中存在碱性物质。 |
(3)向(2)中滴加足量稀盐酸。 |
原固体粉末中一定含有Na2CO3。 |
【实验二】乙组同学进行定量探究。
实验测得固体B中含15 g氯元素。试综合甲、乙两组同学的实验进行分析。
(1)乙组实验中一定发生的化学反应是:Na2CO3+ 2HCl=2NaCl + H2O+ CO2↑和。
(2)该未知粉末的组成可能是。
课外小组同学在实验室进行一氧化碳还原氧化铁的实验。
【查阅资料】
Ⅰ.常温下,甲酸(HCOOH)是无色易挥发的液体,在浓硫酸作用下易分解。
甲酸分解的化学方程式为:HCOOH CO↑+ H2O。
Ⅱ.铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【实验设计及操作】
(1)利用下列装置完成用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁实验,并检验气态产物。
① 若各步均反应完全,装置的连接顺序为_____→尾气处理(填序号)。
② 实验时先点燃甲中的酒精灯,一段时间后再点燃丁中的酒精喷灯,目的是;装置乙的作用是。
③ 装置丁中观察到的现象是_____,反应的化学方程式是_____。
(2)为检验氧化铁是否反应完全,同学们设计如下实验方案:从装置丁中取出少量反应后的固体粉末于试管中,加入足量稀盐酸,若观察到有大量气泡产生且溶液变为浅绿色,则说明氧化铁已完全反应。上述判断是否正确,理由是_____。
根据下图所示实验,回答问题。
(1)实验A中观察到的现象是,说明相同条件下,CO2的密度比空气大,且。
(2)实验B中只有铜片上的白磷燃烧,由此证明可燃物的燃烧条件是。
(3)实验C中红磷要过量,其目的是,红磷燃烧的化学方程式是。
用木炭还原氧化铜的实验如图.
(1)酒精灯加网罩的目的 ;
(2)刚开始预热,试管②中立即产生气泡,但石灰水不变浑浊,原因是 ;
(3)继续加热,观察到石灰水逐渐变浑浊,黑色粉末中出现红色物质.请你写出发生反应的方程式:、;
(4)停止加热时,待试管①冷却后再把试管里的粉末倒出.这样操作的原因是。
(5)下课后,同学们仔细观察试管里倒出的粉末,发现红色的粉末中还有一些黑色的粉末混杂,有几位同学推测黑色粉末①可能是没有反应完的木炭粉末;②可能是没有反应完的氧化铜粉末;③可能是没有反应完的木炭和氧化铜的混合物。请你设计实验证明推测①成立:(写出具体的实验步骤、现象及结论)