已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:
.化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体.暗红色固体是什么?
【查阅资料】氧化亚铜(
)为红色固体;
.
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有
.
【设计实验】取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:,说明暗红色固体含有
.
探究二:测定产物中
的含量
原理:
,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.
(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是;
(2)若不加装置e,实验结果会偏高,原因是;
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是
①打开K2,关闭K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置(填"a"、"b"或"c")的质量达到实验目的.
甲同学误把H2O2溶液当作酸与Fe2O3粉末混合,发现有大量气泡产生。他联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么,Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3能作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验:
实验一取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。
实验二在实验一的试管中加入W g Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃。说明;
实验三待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为W g。说明;
【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验。探究。
【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出什么结论?。
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:
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。
【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 |
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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。 |
【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化学方程式。
【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:。
【知识拓展】
①查阅资料可知: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
C.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
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。试计算433.5g茄碱中含有的碳元素的质量(写出计算过程)。
【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 |
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,温度越高,化学反应速率越快。
现有下列实验装置图,结合该图回答下列问题。
(1)写出图中标号仪器的名称:①;②。
(2)实验室选用A装置来制取氧气,发生反应的化学方程式为,若要收集较纯净的氧气,可选用的收集装置是(填序号,下同)。
(3)查阅资料:①实验室可以在常温下将石灰石固体和稀盐酸(液态)混合来制取二氧化碳气体;②通常情况下,二氧化碳(CO2)是一种无色、无气味密度比空气大且能溶于水(1体积水溶解1体积CO2,CO2能与水发生反应)的气体。根据以上信息推测:实验室制取二氧化碳,从A~E中可以选择制取CO2的装置组合是。若用F装置来收集二氧化碳,气体可以从(填“a”或“b”)端通入。
(4)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校师生对“MnO2催化H2O2分解实验装置的创新设计”,实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为lg/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0. 2gMnO2粉末,加在干燥的进气管的管壁上。
②点燃橡胶塞上固定的棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。
对该创新实验的评价,你认为不合理的是(填序号)。
A.反应速度太慢,耽误时间 |
B.实验使用的药品用量太大 |
C.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 |
D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强 |
金属用途广泛,其结构和性质等是化学的重要研究内容。
(1)下图是铝的原子结构示意图。下列说法不正确的是。
A.铝原子的质子数为13 |
B.在化合物中铝通常显+3价 |
C.铝是地壳中含量最多的元素 |
D.铝可作导线是由于它具有良好的导电性 |
(2)某化学小组用一定量AgNO3和Cu(NO3)2混合溶液进行了下图实验,并对溶液A和固体B的成分进行了分析和实验探究。
【提出问题】溶液A中的溶质可能有哪些?
【作出猜想】①只有Zn(NO3)2 ② Zn (NO3)2、AgNO3 ③ Zn (NO3)2、Cu(NO3)2④Zn (NO3)2、AgNO3、Cu(NO3)2
【交流讨论】不合理的猜想是(填标号),其理由是。
【实验探究】若猜想①成立,通过以下实验可确定固体B的成分,请将下表填写完整。
实验步骤 |
现象 |
有关反应的化学方程式 |
取少量固体B, 滴加 |
有气泡产生 |
达州盛产天然气,有“中国气都”之称的美誉。天然气的主要成分是甲烷(CH4),我校化学兴趣小组的同学对甲烷燃烧的产物产生了兴趣,请你参与:
【提出问题】甲烷燃烧后生成哪些物质?
【查阅资料】含碳元素的物质完全燃烧生成CO2,不完全燃烧生成CO;无水CuSO4遇水变蓝。
【猜想与假设】
甲 CO2 H2O ;乙 CO H2O;
丙 NH3CO2 H2O;丁 CO2 CO H2O 。
你认为同学的猜想是错误的,理由是。
【实验探究】为了验证上述猜想与假设,将甲烷在一定量的O2中燃烧的产物依次通过下列装置:
实验中观察到A中无水CuSO4变蓝,B、D中(填实验现象),
C中(填实验现象),由此推断同学猜想成立。
请写出B、C中反应的化学方程式:
、。
【反思与交流】为避免有毒的CO污染环境,所以含碳元素的物质燃烧必须满足的条件是。
【得出结论】甲烷在氧气充足的情况下反应方程式:。