某化学研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时,发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中,也可以加快过氧化氢的分解速率。于是,他们对此展开探究:
【提出问题】什么物质是该反应催化剂?
【猜想与假设】:下面是组内两位同学所作的猜想,请你完成小华的猜想。
小芳同学:铁钉表面的铁锈(氧化铁)是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
小华同学:铁钉里的 是过氧化氢溶液分解反应的催化剂。
【实验与结论】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
实验I:把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10mL5%的过氧化氢溶液的试管中,并用一根带火星的小木条置于试管口,观察现象。 |
|
反应的文字表达式为: 假设一成立 |
实验Ⅱ:取10mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中,加入 ,并用一根带火星的小木条置于试管口,观察现象。 |
无现象 |
假设二 (填“成立”或“不成立”) |
【讨论交流】同学们讨论后认为,小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧气的催化剂,理由是: 。
请你设计实验(写出实验步骤、实验现象及结论)证明其中的某一点理由:
(如果可以,你将获得4分的奖励分,但卷面总分不得超过60分)
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
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铁是应用最广泛的金属。
(1)写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式
(2)新型材料纳米级
粉能用作高效催化剂。实验室采用还原法制备纳米级
粉,其流程如下图所示:
①纳米级
粉在空气中易自燃。实验中通人
的目的是。
②写出Ⅱ中
还原
,置换出铁的化学方程式。
请根据下列装置图,回答有关问题:
(1)写出装置图中标号仪器的名称:a,b。
(2)写出实验室用高锰酸钾制取氧气的化学方程式,
可选用的发生装置是(填字母)。
(3)写出实验室用锌粒与稀硫酸制取氢气的化学方程式,
可选用的收集装置是(填字母)。
(4)若要配制245g质量分数为10%的稀硫酸,需要质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 g/cm3)ml(计算结果保留一位小数),由浓溶液配制稀溶液时,计算的依据是。在实验室用浓硫酸配制稀硫酸的主要步骤有:计算、、混匀、冷却至室温装瓶并贴上标签。
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30g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73g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。
某气体可能是一氧化碳、二氧化碳、水蒸气、氢气的混合物。将其依次进行以下操作(指用上步操作后得到的剩余气体进行下步操作,且假定每次处理均完全进行):
①通过固体氢氧化钠,气体体积变小;②通过灼热的氧化铜,黑色粉末变成红色;③通过白色硫酸铜粉末,粉末变蓝色;④通过紫色石蕊试液,试液变红色。
(1)推断原混合气体中,一定含有什么气体,可能含有什么气体。
(2)为确定可能含有的气体是否存在,应该怎样实验?请写出实验步骤、现象和是否有这些气体。
通过半年多时间的学习,同学们一定对下图装置很熟悉,请回答有关问题:
(1)写出标号仪器有名称:①②;
(2)我们知道有两种气体在实验室可以采用右图装置进行制取,请写出这两个制备反应的化学方程式;。