同学们为了研究氧化铁能否在氯酸钾制取氧气的实验中起催化作用,进行了以下实验:
【资料】①氯酸钾分解反应的化学方程式为 2KClO3 2KCl+3O2↑。
②氯酸钾和氯化钾均能溶于水。
【实验一】氧化铁能否在氯酸钾制取氧气实验中加快反应速率。
实验编号 |
KClO3/g |
氧化物 |
产生气体的体积(mL) |
耗时(s) |
1 |
0.6 |
|
67 |
1800 |
2 |
0.6 |
0.2g二氧化锰 |
67 |
36.5 |
3 |
0.6 |
g 氧化铁 |
67 |
89.5 |
(1)实验3中氧化铁的质量为 。
(2)以上实验采用了 的实验方法。
(3)实验一得到的结论是 。
【实验二】为证明氧化铁是该反应的催化剂,同学们又完成了以下的实验:
Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解,过滤得到红色固体,洗涤干燥并用电子天平称量,质量为0.2g。
Ⅱ.将一定量的CO通入滤出的固体,按下图进行实验:
甲同学的实验报告如下:
装置 |
实验现象 |
实验分析 |
A |
红色固体全部变黑 |
生成了铁 |
B |
石灰水变浑浊 |
产生二氧化碳 |
(4)写出A中玻璃管内发生反应的化学方程式 。
【实验结论】氧化铁能在氯酸钾制取氧气反应中起催化剂。
【实验反思】乙同学查阅资料发现一氧化碳还原氧化铁后剩余固体可能由氧化亚铁、四氧化三铁、铁粉和未反应的氧化铁中的一种或几种组成。
为了研究剩余固体的成分,丙同学查阅了以下资料:
|
铁粉 |
氧化亚铁 |
氧化铁 |
四氧化三铁 |
颜色 |
黑色 |
黑色 |
红色 |
黑色 |
磁性 |
有 |
无 |
无 |
有 |
与CO反应 |
不反应 |
反应 |
反应 |
反应 |
与稀盐酸反应 |
反应 |
生成氯化亚铁和水 |
生成氯化铁和水 |
生成氯化亚铁、氯化铁和水 |
与硫酸铜溶液反应 |
反应 |
不反应 |
不反应 |
不反应 |
(5)丙同学认为剩余固体中一定没有氧化铁,原因是____________。
(6)测定剩余固体的组成。
步骤 |
实验操作 |
实验现象 |
结论和解释 |
1 |
用磁铁吸引剩余固体 |
_____________ |
剩余固体中没有氧化亚铁。 |
2 |
__________________ |
______________ |
剩余固体中只有铁粉。 |
(1)小云从电视新闻中了解到:国家新版《生活饮用水卫生标准》已从今年7月1日起强制实施,其中饮用水消毒剂除了目前采用的液氯以外,补充了——氯胺(NH2Cl)、臭氧(O3)。
①O3中氧元素的化合价是。
②NH2Cl由(填数字)种元素组成,其中氮元素与氢元素的质量比是。
③NH2Cl用消毒时,发生反应NH2Cl+X==NH3+HClO,其中X的化学式是。
(2)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?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,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 |
KClO3质量 |
其他物质质量 |
待测数据 |
Ⅰ |
1.2g |
||
Ⅱ |
1.2g |
CuO 0.5g |
|
Ⅲ |
1.2g |
MnO2 0.5g |
①上述实验应测量的“待测数据”是。
②若实验Ⅱ比实验Ⅰ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Ⅱ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂。
【评价设计】你认为小雨设计实验Ⅲ和实验Ⅱ对比的目的是。
(3)小雪用如下图所示装置制取氧气的相关数据如下表。回答有关问题:
气体发生装置内物质的总质量 |
|
反应前 |
35.6g |
反应后 |
34.8g |
①反应生成氧气的质量为g(结果精确到0. 1 g,下同)。
②计算参加反应的过氧化氢的质量,写出必要的计算过程。
现将下列物质进行加热:①10g氯酸钾②3g二氧化锰③10g氯酸钾和3g二氧化锰的混合物④10g氯酸钾和3g高锰酸钾的混合物,反应完毕后,请问:
(1)用序号填写:产生氧气最多的是_______,不产生氧气的是________,产生氧气速度最慢的是.
(2)上述③中药品反应完毕后,试管内残留的两种固体__________________(填写物质名称)
现有氯酸钾、二氧化锰、锌粒、稀硫酸、氧化铜等药品,请利用所给的药品结合下列实验装置图回答问题.(收集装置不能重复使用)
A B
C
D E
F
(1)写出实验室制取氧气的文字表达式______________________;制取氧气应选用的装置是_______和_______。(填字母)
(2)实验室制取氢气应选用的装置是_________和_________。(填字母)
(3)实验室中一般用铜与浓硝酸在常温下反应迅速产生二氧化氮气体。二氧化氮气体比氧气密度大,易溶于水。试用你学过的实验室制氧气和制氢气的知识回答:实验室用于制二氧化氮气体的发生装置可用(填序号)_________,收集二氧化氮气体的装置为_________
如下图所示,实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气,实验的相关数据如下表。
气体发生装置内物质的总质量 |
|
反应前 |
35.6 g |
反应后 |
34. 8 g |
(l)实验中检查该装置气密性的方法是________________________________ 。
(2)实验中集气瓶收集满氧气的现象是________________________________。
(3)反应生成氧气的质量为:_______________ g 。
实验室按下图所示装置制取CO2,并检验CO2的性质.试回答以下问题:
(1)实验室用装置A来制取CO2,常用的药品是____________和____________,写出两物质制取二氧化碳的化学反应方程式______________________________
(2)若要用装置B鉴定CO2,在B中应盛放的试剂名称是____________,当将标①和②的导管口连接时,B中看到的实验现象是____________________。
(3)若要用装置C证明CO2能与水反应生成碳酸,C中除有少量水外,应加入的试剂是_________________,当将标①和③的导管口连接时,C中看到的实验现象是________________。
(4)烧杯D中放有燃着的蜡烛如图所示,当将标①和④的导管口连接时,D中看到的实验现象是____________________________________。