催化剂在科研、医药生产和电子工业等前沿领域有着广泛应用。
(1)为探究二氧化锰对氯酸钾分解的催化作用。在相同条件下,同学们按下表进行实验并记录相关数据。(其他影响实验的因素均相同)
编号 |
KClO3质量/g |
其他物质质量/g |
待测数据 |
实验1 |
2.0 |
|
|
实验2 |
a |
MnO2 0.5 |
|
① 表中a的数值应是 。
② 表中的待测数据指 (填字母序号)。
A.氧气的质量 B.反应后固体的质量
C.氧气的体积 D.单位时间内产生氧气的体积
③ 设计“实验1”的目的是 。
(2)同学们继续探究二氧化锰是否参与了氯酸钾的分解反应。
氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式为:2KClO32KCl + 3O2↑。
已知氯酸钾与二氧化锰混合加热时连续发生如下反应,试分析后按要求填空。
(I)2KClO3 + 2MnO22KMnO4 + Cl2↑+ O2↑;
(II) (用化学方程式表示);
(III)K2MnO4 + Cl22KCl + MnO2 + O2↑。
通过以上分析,同学们得出结论:二氧化锰参与了氯酸钾的分解反应。
铜制器物在潮湿环境中表面会产生绿色的锈迹,俗称铜绿。某化学学习小组对铜绿成分产生了浓厚兴趣。
【提出问题】铜绿中除铜元素外还有其它什么元素?
【查阅资料】①无水硫酸铜遇水变蓝色;
②碳与一般的酸不反应;
③CuO+H2SO4(稀)=CuSO4+H2O。
【实验探究】该小组同学找到了一些铜绿粉末并进行了如下实验:
【观察分析】A装置中绿色粉末变为黑色;
B装置中无水硫酸铜变为蓝色;
C装置中澄清石灰水变浑浊,该反应的化学方程式为。
【实验结论】铜绿中除铜元素外还有、和碳等元素。
【交流讨论】根据铜绿的组成,小组同学对A装置中产生的黑色粉末的成分有如下两种不同的猜想:
(1)全部为CuO(2)CuO和C的混合物
【深入探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
① |
猜想(1)正确 |
②①取少量黑色粉末于试管中,滴加足量的稀硫酸 |
② |
猜想(2)正确 |
【实验结论】化学学习小组同学通过实验证明猜想(1)正确。
【反思应用】根据铜绿中所含元素,可知铜生锈不仅与空气中的氧气、水有关,还可能与空气中的等有关;要保护博物馆里的青铜器,减缓生锈,我们可以减少青铜器与接触。
为粗略测定空气中SO2的含量,某学习小组设计了如下图所示的实验装置进行实验。
【资料】
①室温下,碘的溶解度为0.029g。
②我国空气质量标准中SO2浓度限值(mg/m3)如下表。
一级标准 |
二级标准 |
三级标准 |
1≤0.15 |
≤0.50 |
0 ≤0.70 |
③SO2+I2+2H2O===H2SO4+2HI。
④SO2可以使酸性KMnO4溶液褪色。
【实验步骤】
①检查气密性;②向C装置中加入1.0 mL溶质质量分数为1.27×10“g/mL的碘水(ρ≈1.0g/mL),滴入2~3滴淀粉溶液;③打开弹簧夹____(填“a”或“b”),关闭另一个弹簧夹,抽拉注射器吸取500 mL空气,再开、闭相应弹簧夹,缓缓推气体进入C装置,重复上述操作多次。当C中溶液颜色____时,停止推动注射器的活塞;④实验数据处理。
请回答下列问题。
(1)完善步骤③的内容:_____________;____________;
(2)检查装置气密性的操作是____,若____,说明装置的气密性良好;
(3)实验时,C装置中原有蒸馏水对实验有无影响?____(填“有影响”或“无影响”);在下列因素中,会使测定结果偏低的是____。
A.推动注射器活塞速率太快
B.长期放置的碘水溶质质量分数低于1.27×10-6g/mL
C.抽取空气时,未抽满500 mL
(4)以下试剂可以代替C装置中碘的淀粉溶液的是____。
A.NaOH溶液B.酸性KMnO4溶液C.蒸馏水 D.酚酞试液
(5)工业上吸收SO2常用足量氨水(用NH3·H2O表示),生成一种相对分子质量为116的盐,反应的化学方程式为______________;还可用石灰乳[Ca(OH)2悬浊液]吸收SO2获得副产品石膏,请补充完整该反应方程式:2SO2+O2+2Ca(OH)2+2H2O===2________。
(6)该小组在同一地点进行了3次实验,推动活塞次数记录如下表(每次抽气为500 mL)。进行3次实验的目的是____;综合3次实验数据分析:该测定地点的空气质量属于____级标准(写出计算过程)。
实验序号 |
1 |
2 |
3 |
推动次数 |
19 |
20 |
21 |
通过实验对草酸(相对分子质量是90)进行如下研究。
【查阅资料】①浓硫酸常作干燥剂②浓NaOH溶液常用于吸收CO2气体
③无水硫酸铜吸水后由白色变为蓝色④氯化钯(PdCl2)溶液遇CO产生黑色沉淀
【实验准备】选用下列实验装置(气密性良好,部分固定装置已略去):
【实验I】检验草酸分解的产物。
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论及分析 |
(1)按A→H→E→C 连接仪器 (2)关闭K,点燃A处酒精灯 |
H中 E中澄清石灰水变浑浊 C中产生黑色沉淀,气球鼓起 |
草酸分解生成了CO2、CO和H2O ①E中反应的化学方程式是 ②C中气球的作用是 |
【实验II】取9 g草酸进行实验,测定生成物的质量并确定草酸的组成。
实验步骤 |
实验数据 |
实验结论及分析 |
(1)选择A、B、D、G装置组合进行实验 (2)鼓入过量的N2后,分别称量B、D、G的质量 (3)关闭K,点燃A、D处的酒精灯,至草酸完全分解 (4)熄灭A处酒精灯,通入过量的N2,熄灭D处酒精灯,再次分别称量B、D、G的质量 |
B装置增重1.8 g D装置中固体 质量减少0.8 g G装置增重4.4 g |
①A、B、D、G装置的正确连接顺序是A→ →→D ②向A中两次通入N2,其中 第二次的目的是 ③草酸的化学式是 ④反思:若用F代替B,则不能测定草酸的组成,其原因是 |
常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反虚后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_____________
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。
说明生成的气体是______________
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
还查阅到 Fe3O4能和稀盐酸发生反应,生成金属化合物和水
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________
【实验探究】
实验操作 |
实验现象及结论 |
若固体全部溶解,没有气泡冒出,剩余固体是Fe3O4.若固体全部溶解,有气泡冒出,剩余固体是Fe与Fe3O4. |
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________
小王同学在厨房中发现一袋白色粉末状的食用物,包装袋上表示的化学成分字迹不清,于是他带到实验室探究其成分。(填空每空1分,计算3分,计9分)
【猜想与假设】
猜想1.可能是淀粉(不溶) 猜想2.可能是纯碱
猜想3.可能是食盐猜想4.可能是 (俗称小苏打)
【查阅资料】小苏打溶液显碱性,与氯化钡溶液不反应,淀粉不溶解于水中
【实验探究】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取样,溶于适量的水 |
形成无色溶液 |
猜想不成立 |
(2)取少量品尝 |
有涩味 |
不是 |
(3)向(1)的溶液中滴加酚酞试液 |
溶液变红 |
是纯碱 |
小华认为,实验(3)结论不准确,原因是。小华进一步进行了如下实验,取28g所配溶液与50.2g氯化钡溶液混合,两物质签好完全反应。立即出现,由此他知道了该白色粉末是何物。过滤,所得滤液的质量为58.5g,试计算
(4)反应后生成的沉淀质量为克。
(5)所得滤液中溶质的质量分数为多少?