(8分)石灰石有许多重要的用途。
(1)以石灰石为原料,可以生产生石灰,生石灰可做干燥剂,某化学兴趣小组的同学对食品厂某批次包装完整、粉状的生石灰成分进行质量检测。
【提出问题】该批次的生石灰成分及含量是否与标签相符?
(标签如图所示)
【猜想与假设】固体成分为:
A:全部是碳酸钙和杂质 B:既有碳酸钙,也有氧化钙和杂质
C:全部是 和杂质。
【设计并完成实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
第一步操作:取少量固体于试管中,加适量水振荡后静置,再滴几滴无色酚酞试液 |
溶液变红 |
说明固体成分中一定含有 |
第二步操作:再取少量固体于另一试管中滴加过量稀盐酸 |
有气泡生成 |
说明固体成分中一定含有 |
【实验结论】该兴趣小组同学得出的结论:剩余固体成分与【猜想与
假设】中的 (填A、B或C)相同。
【定量测定】称取10克该批次的生石灰样品,置于锥形瓶中,向其中缓慢加稀盐酸,直至无气泡产生,电子天平读数变小0.88克,将锥形瓶中残留物进行过滤、洗涤、干燥,得到固体质量为0.2克。
【问题讨论】由于生石灰与酸反应放出热量,导致水蒸气随CO2一起从导管口逸出,这一因素使测得的生石灰的最终含量将 (选填“偏小”“偏大”或“无影响”)。反应生成的CO2也会代替原有的空气残留在锥形瓶中,这一因素对测定结果也有影响。
(2)实验小组的同学对实验室制取二氧化碳反应后的溶液进行了如下探究:
取大理石和盐酸反应且过滤后所得废液20克于烧杯中,逐滴滴入碳酸钠溶液至过量,滴入碳酸钠溶液的质量与生成沉淀的质量的变化关系如图所示。请根据图中信息计算废液中氯化钙的质量分数是多少?(写出计算过程)
(9分)科学探究是奇妙的过程,请你一起参与下列有关过氧化氢溶液制备氧气的探究实验。
(1)问题1过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关吗?
在常温下,在相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液中,分别加入1g二氧化锰和x g氧化铜,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。实验数据记录如下:
实验编号 |
Ⅰ |
Ⅱ |
反应物 |
5%过氧化氢溶液 |
5%过氧化氢溶液 |
催化剂 |
1 g 二氧化锰 |
x g 氧化铜 |
时 间 |
46 s |
84 s |
上述实验中可用排水法收集氧气,理由是 。实验Ⅰ反应的文字表达式是 ,若实验时忘了加入二氧化锰固体,结果是 。实验Ⅱ中x的值应为 。本实验中,与发生装置连接用来测量O2体积的装置可以用下图中的 (填编号)。
实验结论1: 。
(2)问题2过氧化氢溶液分解速率与反应物浓度有关吗?
实验数据记录如下:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2体积 |
|
Ⅰ |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
Ⅱ |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
Ⅲ |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
实验结论2:在相同条件下, 。
上述实验中除了量筒外还需用到的测量仪器有 (写出其中一种)。
(3)影响过氧化氢溶液分解速率可能还与温度有关,请设计实验方案进行验证: 。
下列是初中化学的两个实验,按要求回答问题:
(1)某课外活动小组设计测定空气中氧气含量的实验,实验装置如图所示:
①红磷在集气瓶中发生反应的文字表达式为
该实验可观察到的现象为
该实验中红磷稍过量,目的是
②由实验现象可得出的结论是
(2)某课外活动小组设计如图装置研究分子的性质:
① 向盛有约20ml蒸馏水的小烧杯①中加入5~6滴酚酞溶液,搅拌均匀观察到溶液
② 从上述烧杯①中取少量溶液置于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察到溶液
③ 另取一个烧杯②(如图),加入约5ml浓氨水。用一个大烧杯罩住①②两个小烧杯。过了几分钟,观察到
综合②③实验说明分子
反思:为什么两个烧杯不同时变色呢?
查阅资料:不同的分子在相同的条件下运动速率不同。
由此可根据现象推断 分子运动速率快(填氨或酚酞)。
化学兴趣小组的三位同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。
(1)贝贝取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上。结论:石蜡的密度比水_______;
(2)芳芳点燃蜡烛,观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如上图所示)约1s后取出,可以看到火柴梗的________________(填“a”“b” 或“c”)处最先碳化。结论:蜡烛火焰的__________________温度最高;
(3)婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中,发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑,你认为她的以下做法中不合适的是_________________。
A.反复实验,并观察是否有相同现象 |
B.查找资料,了解石蜡的主要成分,探究生成的黑色固体是什么 |
C.认为与本次实验目的无关,不予理睬 |
D.询问老师或同学,讨论生成黑色物质的原因 |
(4)三位同学在探究的过程中,将短玻璃导管插入焰心,发现另一端也可以点燃。
【提出问题】导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
【猜想】贝贝认为:可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳 (一氧化碳具有可燃性) 。
芳芳认为:可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气。
婷婷认为:可能以上两种情况都有。
【实验方案】换一根较长的导管,并用冷的湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验。
【现象与结论】
如果观察到 现象,则贝贝的猜想正确;
如果观察到 现象,则芳芳的猜想正确;
如果观察到 现象,则婷婷的猜想正确。
人教版新化学教材关于“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】
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,如此反复多次实验,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,并将所得虑渣进行洗涤、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。 |
![]() |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁(Fe2O3)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(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式 。
【实验评价】
(1)设计实验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只能作为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它反应的反应物或生成物
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)
实验序号 |
过氧化氢溶液浓度/% |
过氧化氢溶液质量/g |
温度/0C |
二氧化锰用量/g |
氧气体积/ml |
反应所需时间/s |
① |
5 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
11 |
② |
30 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
2 |
③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与 有关;
(2)通过对比实验 和 可知,化学反应快慢与温度的关系是 .
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 .
(4)同种催化剂,还有哪些因素可能影响催化效果,请你再探究(探究一种因素即可)