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。
某同学在探究金属活动性时将一条铝片伸入盛硫酸铜溶液的试管中,开始时无明显现象,一段时间后,铝片的表面有气泡出现,且有红色固体生成。为了解释此“反常”现象,经查资料知:配制硫酸铜溶液时常加入少量稀硫酸。上述实验中共发生了个反应,其中产生红色固体的化学反应方程式是
小红同学想探究实验室中碳酸钙和盐酸制取二氧化碳后废液中溶质的成分,请你一同参与探究并回答横线上的七个问题。
【提出问题】废液中的溶质是什么物质?
【作出猜想】小红认为废液中溶质只有CaCl2。
你认为还可能含有的溶质是 ▲(填化学式)。
【查阅资料】CaCl2溶液呈中性。
【实验与结论】
(1)请你写出碳酸钙和盐酸反应的化学方程式 ▲。
(2)分别取少量该废液和CaCl2溶液加入到两支试管中,并向其中分别滴入无色酚酞试液做对比试验,结果两支试管中溶液均无色,于是小红认为自己的猜想是正确的。
(3)你认为小红的实验 ▲(填“能”或“不能”)证明她的猜想,理由是 ▲。
(4)如果要证明你的猜想是正确的,你选择 ▲(填字母:A、石蕊试液 B、氢氧化钠溶液 C、 稀盐酸 )来代替酚酞试液,理由是▲。
(5)若实验证明了你的猜想是正确的,向废液中加入过量的 ▲,反应完成后过滤就可得到只含CaCl2一种溶质的溶液。
(9分)下面是实验室制取和收集气体的装置,请按要求作答:
(1)仪器a的名称是▲。
(2)用B装置制取气体并能随时停止反应,上部与下部对接应选▲(填“b”、“c”)。
(3)从装置A-D中选择:加热KMnO4制取O2并用排水法收集,应选用图中的▲和
▲(填字母),反应的化学方程式为▲;实验室制取CO2应选的发生装置用图中的▲(填字母)。
(4)用装置E排空气收集H2,气体应从导管的▲(填“d”、“e”)端进入;由于氧气具有▲的性质,可将F装置导管补全后排水收集。
(5)若在E装置中加入浓硫酸,用E、C两装置收集干燥的二氧化碳,则气体应由E装置导管的▲(填“d”、“e”)端进。
孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3〔也可认为是Cu(OH)2·CuCO3〕,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO4·5H2O,步骤如下:
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请回答下列问题:(1)气体E的化学式是 。
(2)由溶液C获得CuSO4·5H2O,需要经过蒸发浓缩、冷却结晶、 和干燥等操作。金属镁可与热水反应生成一种碱和一种气体。某同学将镁条放在热水中煮沸,趁热取出部分溶液,滴加酚酞试液,溶液变为红色,放置在空气中一段时间后,发现溶液的红色褪去了。请根据以上信息回答:
(1)同学们根据质量守恒定律,对生成的气体进行了两种推测:推测一:该气体是氢气;推测二:该气体是氧气。请选择上述任意一种推测进行实验验证。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(2)反应后溶液滴加酚酞试液变红色,说明;
(3)请你对放置一段时间后溶液红色褪去这种现象进行探究。(只要提出假设、方案,不需要说出方案实施的具体结果)
假设一: 热的Mg(OH) 2溶液与空气的CO2反应,生成盐,溶液褪色。
方案一:向热的Mg(OH)2溶液中滴加酚酞试液,再通入CO2,观察溶液颜色变化。
假设二:_____________________________。方案二:_____________________________。