(13分)从2013年开始,学生实验操作成绩计入中考,某校进行实验考查,给出以下三个考题:①粗盐提纯;②二氧化碳的制取;③氧气的制取。考查规定由学生抽签确定考题。
Ⅰ. 甲同学抽签后被监考老师引导至准备了上图仪器和药品的实验台前:
(1)上图中仪器A的名称是 ;甲同学抽到的考题是 (填序号);实验前甲同学发现其中缺少了一种药品,该药品是 ;写出该实验反应的化学方程式 。
(2)下图是甲同学实验时的主要步骤,其中装置有误的是 (填字母标号),改正的方法是 。
(3)当观察到 现象时,甲同学可以开始b操作。
Ⅱ.乙同学抽签后,监考老师告诉他:食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁。乙同学思考后按以下流程除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁:
请根据流程图回答:
(1)操作Ⅰ的名称是 ;加入的试剂A是
(2)写出NaOH与杂质反应的化学方程式为 ;
(3)加入试剂B后发生的有关反应的化学方程式为 。
只有氧气才能支持燃烧吗?某学习小组对这个问题进行如下探究。
【信息给予】钠是一种银白色的金属,能与空气中的氧气与水蒸气反应。
【提出问题1】除氧气外,是否还有其他物质也能支持燃烧。
【进行实验一】如图,向盛有金属钠(Na)的硬质玻璃管中通入纯净、干燥的CO2,当观察到澄清石灰水中刚好出现浑浊时,点燃酒精灯,同时继续缓缓通入CO2,钠剧烈燃烧,产生白烟,燃烧结束后玻璃管中有黑色颗粒和白色固体生成。
【得出结论】二氧化碳①(“能”或“不能”)支持某些物质燃烧。
【反思评价】点燃酒精灯前,要先向玻璃管中通会二氧化碳,其目的是____②_____。
【提出问题2】黑色颗粒和白色固体是什么?
【猜想与假设】黑色颗粒可能是③(用化学式填写)。
【进行实验二】现象:黑色颗粒逐渐减少,澄清石灰水_________④__________。
【得出结论】实验二证明:黑色颗粒的猜想是正确的。
某同学对白色固体的成分做出猜想:(Ⅰ)碳酸钠(Ⅱ)氢氧化钠。
你认为猜想⑤ (填序号)一定是错误的,理由是⑥。
人教版新课标化学教材九年级上册 “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(Fe2O3)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中的剩余物进行分离,并将所得氧化铁粉末进行洗涤、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。 |
(1)在第Ⅲ步中,要使剩余物分离必须进行的操作是,必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和,玻璃棒的作用是。(2)在第Ⅳ步实验中,可以用点滴板(如右图所示)代替试管C、D完成,
改进后的优点是。
【实验结论】
(1)实验Ⅱ和Ⅲ分别可以证明: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;
(2)写出实验Ⅰ的A试管中发生反应的的符号表达式。
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是;
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。
【知识拓展】
(1)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. 催化剂只加快化学反应速率
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
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
(2) 马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C45H73O15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。
①茄碱的相对分子质量为;
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为;
③茄碱中氧元素的质量分数为(计算结果保留一位小数);
④433.5g茄碱中含有g碳元素。
在过氧化氢溶液的分解反应中,二氧化锰能作催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是(选填序号)。
A.在化学反应后其质量减小 B.在化学反应后其化学性质发生了变化
C.能增大生成物的质量 D.能改变化学反应速率
【提出问题】在过氧化氢溶液的分解反应中,除了二氧化锰,是否有其他物质也能作催化剂?
【查阅资料】在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂。
【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦操作 |
结论 |
,带火星的木条复燃 |
在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂 |
(2)步骤①的目的是。
(3)步骤④对应的实验操作是,需用到的玻璃仪器有。
【拓展探究】设计如下四组实验,比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化作用,其中观察效果最差的是(选填序号)。
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第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
A.第一组同时实验,观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B.第二组同时实验,观察比较反应过程中两个试管内产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验,看木条是否能复燃
D.第四组分两次实验,比较收集一定体积的气体所需要的时间
某化学兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验做了改进,在密闭容器里进行磷的燃烧,以防止产生的白烟污染空气。他们设计了图示实验:选用容积为50 mL的试管作反应容器,选用50mL的注射器(开始时活塞处于20 mL刻度处)来测量磷燃烧时所消耗氧气的体积。
I.实验操作步骤如下:
(1)检查装置的气密性。
(2)装入药品,连接好仪器。
(3)夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。
(4)等燃烧结束,试管冷却后打开弹簧夹,观察现象。
II.实验现象记录:
在步骤(3)中加热时观察到白磷燃烧,产生,此时活塞移动(填“向左”或“向右”或“不”)。
在步骤(4)中待装置冷却后,打开弹簧夹,观察到活塞慢慢移动(填“向左”或“向右”),最终停在约mL刻度处(取整数值)。
Ⅲ.实验结论:氧气占空气的体积分数约为。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号 |
实验药品 |
分解温度(℃) |
① |
氯酸钾 |
580 |
② |
氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) |
350 |
③ |
氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) |
370 |
④ |
氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) |
390 |
【分析数据、得出结论】
(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证。
(3)同种催化剂,还有因素可能影响催化效果。