某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中,发现产生了大量的气泡,经检验此气体为氧气。根据学过的知识初步判断,是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解,那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率?请你参与他们的研究,分享和体验探究实验的快乐。
【猜想与假设】
甲同学:铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解。
乙同学:铁钉里的 加快了H2O2的溶液分解。
【设计方案和实验】完成下列表格
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
方案一:向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入2g 氧化铁粉末,将一根带火星的木条放在试管口,观察现象。 |
|
甲同学结论成立。 |
方案二:向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入 粉末,将一根带火星的木条放在试管口,观察现象。 |
无现象 |
乙同学结论 。 (填“成立”或“不成立”) |
【讨论交流】丙同学认为“方案一”只能说明Fe2O3加快了H2O2溶液的分解,并不能说Fe2O3就一定是催化剂。你是否支持丙同学的观点? ,如果要证明氧化铁是催化剂,就要设计一个实验来证明,这个实验的设计原理是 。
【拓展】
(1)实验证明Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。该反应的文字表达式
(2)下表是丙同学探究影响H2O2分解速率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:
在一次探究成果汇报课上,某同学展示了她的探究实验:取一瓶无色的硫化氢(H2S)气体和一瓶无色的二氧化硫气体(SO2),然后瓶口对瓶口抽去玻璃片放置(如图所示),一段时间后,两瓶的内壁上均出现水珠,并且有淡黄色的细微颗粒物附在瓶内壁上(已知是硫单质)。试分析此同学的探究活动取得了哪些成果。
小明同学在帮老师整理实验室时,发现一瓶石灰水试剂瓶瓶壁和瓶塞周围有一些白色粉末。为了弄清楚白色粉末的成分及形成原因,他进行了如下探究:
(1)对白色粉末成分的猜想和成因分析:
白色粉末的成分 |
形成的原因 |
可能是CaCO3 |
石灰水与空气中的某种气体发生了化学反应,其化学方程式为________________________________________。 |
可能是Ca(OH)2 |
瓶壁和瓶塞处的石灰水中的溶剂蒸发,溶质结晶析出 |
(2)经过反复思考,小明同学猜想白色粉末还可能是上述两种物质的混合物。
为了得出比较严格的结论,他用刀片轻轻刮下少许白色粉末置于试管中,并滴入少量蒸馏水,进行了如下实验来验证他的猜想,请完成下列实验报告:
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
向试管中滴入1-2滴无色酚酞试液 |
____________ |
白色粉末中含有氢氧化钙 |
往上述试管中的残留固体中加入稀盐酸 |
____________ |
白色粉末中含有碳酸钙 |
(3)反思与交流:实验室里许多药品需要密封保存。请你写出浓硫酸需要密封保存的原因
。
(4)拓展与提高:若想清洗石灰水试剂瓶内壁和瓶塞处的白色粉末,可选用的试剂是______
(填试剂名称),其反应的化学方程式为__________________________________________。
取三支注射器,编号A、B、C。A中装氢氧化钠溶液,B中装澄清石灰水,C中装稀盐酸,如图所示装置,按以下步骤进行实验:
①用A向锥形瓶内注入氢氧化钠溶液,振荡,溶液无明显变化;
②换B抽取锥形瓶内的气体,石灰水没有变化;
③换C向锥形瓶内滴加稀盐酸,开始没有气泡,过一会产生大量气泡;
④换B抽取锥形瓶内的气体,石灰水变浑浊。
⑴写出锥形瓶内发生的一个化学反应方程式。
⑵描述气球在实验过程中是如何变化的。
⑶滴加稀盐酸刚开始没有气泡产生,推测一个可能的原因。
暖水瓶内胆玻璃上镀有一层银,某活动小组利用废弃的暖水瓶内胆设计如图所示实验(其中分离混合物的操作已略去)。
资料:Ag+2HNO3(浓)=AgNO3+NO2↑+H2O 3Ag+4HNO3(稀)=3AgNO3+NO↑+2H2O
⑴根据资料,不考虑反应速率的差异,实验时选用浓硝酸还是稀硝酸?说明理由。
⑵滤渣成分可能存在多种情况,推断其中成分最简单的滤渣对应的滤液中溶质的组成。
⑶设计实验对成分最复杂的滤渣进行验证,填写实验报告。
滤渣成分 |
实验操作及现象 |
甲同学为了区别氢氧化钠和氢氧化钙溶液,设计了如下图所示的四组实验方案。
(1)其中能达到实验目的的是________________
(2)在C组实验中发生的化学方程式为________________________________
(3)实验结束后,甲同学将A、C组四支试管中的溶液倒入同一容器中,看到溶液变浑浊,该现象说明有________________物质生成(填化学式),滴入酚酞后溶液呈红色。
(4)滴入酚酞后溶液呈红色,说明溶液呈碱性。使溶液呈碱性的物质是什么呢?甲同学进一步推测:溶液中呈碱性的物质可能是碳酸钠、氢氧化钙和________________三种物质中的一种,或是三种物质两两混合组成的混合物。
(5)为了验证推测,甲同学查阅资料,获悉氯化钡溶液呈中性,并设计如下实验加以验证。请根据要求完成下列空白:
实验内容 |
预测现象 |
结论 |
取少量容器中的上层溶液于试管中,加入过量的氯化钡溶液,静置 |
①若有白色沉淀,溶液呈无色 |
物质是碳酸钠 |
②若无沉淀生成,溶液呈红色 |
物质是氢氧化钙 |
|
③若有白色沉淀,溶液呈红色 |
____________________ |
(6)乙同学认为甲同学第②部验证的结论不严密,原因是________________;________________。