课本“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。
思考:判断某物质是否为催化剂,不仅要看该物质是否改变了其它物质的化学反应速率,还要看其自身的___________和___________在反应前后有无发生变化。
经探究:除了MnO2固体外,FeCl3溶液和CuSO4溶液均可对H2O2分解具有催化作用。下面是化学探究小组对这几种催化剂进行的进一步的实验探究。
一、探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”
利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中H2O2的溶质质量分数为3%,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比。反应放热忽略不计.)
(1)写出装置中发生反应的符号表达式_________________________,
(2)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出________________。
(3)当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时,得到如图丙所示的曲线.曲线的斜率显示,当MnO2的用量增加到0.08克时,分解速度达到实验要求.在此实验条件下,若MnO2的质量有4克(一药匙),就能使如图__________(选填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液,其分解速度最接近实验要求。
二、探究相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】
(4)如图甲,可通过观察_____________________来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】
(5)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是_________________________。要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的______________。
【实验拓展】
探究小组同学通过查阅资料得知:除了上述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外,CuO、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 _________(填序号)。
A.不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解 |
B.同一个化学反应可以有多种催化剂,同一物质也可以做不同反应的催化剂 |
C.催化剂只能加快化学反应的速率 |
D.某同学用氯酸钾制氧气时,误将高锰酸钾当作MnO2一起加热,结果发现反应速率和氧气的产量均增加了,故催化剂还可以增加生成物的质量。 |
请仔细观察下图:
⑴ 把铝片放进硫酸铜溶液前,应进行的一个步骤是:,为什么要进行这个步骤;
⑵ 相同质量的铝和铜,哪种物质所含的原子的个数多;
⑶ 请写出铝片放入硫酸铜溶液的化学方程式 ;
⑷ 反应前后的烧杯中有什么离子是没有改变的,请写出该离子的符号;
⑸ 试从微观粒子变化的角度分析该反应的实质是:。
实验室开放日,某化学兴趣小组的同学在老师的指导下,进行了“自选仪器设计实验”的活动.实验室准备的仪器如下图所示:
(1) 小凡同学一眼就认出仪器E是_________,G是___________。
(2) 小明同学利用上述仪器进行粗盐水的过滤,他选择了漏斗和铁架台,你认为他还需选择的仪器是____________、_______________(填名称)。
(3) 小强同学准备配制100g15.8%的食盐溶液,你认为还缺少的一种主要仪器是__。
已知在溶液中氢氧化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙和氢氧化钠。现实验室有一瓶失去标签但密封保存良好的白色粉末,可能是碳酸钠,也可能是氧化钙或氢氧化钙。为确定其组成,某同学设计了以下实验方案进行探究,请你按要求帮助完成探究活动。
(1)提出假设:假设①白色粉末是碳酸钠;假设②白色粉末是氧化钙;假设③白色粉
末是氢氧化钙。
设计的相关实验操作 |
实验中观察到的现象 |
假设是否成立 |
取一定量粉末加入稀盐酸 |
没有气体产生 |
假设① |
取一定量粉末溶于水 |
溶液浑浊且温度升高 |
假设② |
假设③ |
(2)设计实验,通过实验分析进行判断并填空:
根据假设②的现象写出对应的化学方程式________________________________;
(3)实验后思考:假定这包白色粉末是混有少量氧化钙的碳酸钠粉末,将混合物溶于水可观察到的现象是_____________________________________________________;若将反应后的混合物进行固液分离,分离的方法是________;再将分离后的溶液蒸干,得到的固体物质是________、__________(填化学式)。
假设是否成立 |
否 |
是 |
否 |
牙膏是最常用的日用化学品之一,牙膏的成分有活性物质、摩擦剂、保持牙膏湿润的甘油等物质。
【查阅资料】①牙膏摩擦剂的主要成分有CaCO3、Al(OH)3、SiO2。
②SiO2不溶于水,也不与酸反应。
③维生素C的水溶液pH小于7,显酸性。
某品牌牙膏含有上述摩擦剂中的两种成分,为探究摩擦剂的组成,化学兴趣小组取适量该牙膏加水充分搅拌、静置、过滤、洗涤、干燥,得到该牙膏中的摩擦剂。
【提出猜想】猜想1:摩擦剂的成分为Al(OH)3和CaCO3。
猜想2:摩擦剂的成分为_______________。
猜想3:摩擦剂的成分为SiO2和Al(OH)3。
【设计实验】
实验步骤 |
预期实验现象 |
预期实验结论 |
取少量摩擦剂于试管中,加入足量的稀盐酸 |
若摩擦剂________________________。 |
则猜想1成立 |
若摩擦剂部分溶解,不产生气泡。 |
则猜想___成立 |
【实验结论】猜想1成立。
【实验反思】
(1)氢氧化铝与盐酸反应的化学方程式为__。
(2)实验中选用稀盐酸而不选用稀硫酸的原因是_____________________________。
(3)根据实验结论,该品牌的牙膏中应该没有添加维生素C,理由是___________。
实验是学习化学的重要手段,通过实验可以培养实践能力和创新精神。
(一)实验室制取气体是初中一类重要的实验,结合下列仪器或装置图回答有关问题:
装置I装置Ⅱ装置Ⅲ
(1)装置I是用高锰酸钾制氧气,反应的化学方程式为_________________________,表明氧气已经收满的实验现象是。
(2)某同学用装置Ⅱ制取并收集二氧化碳,用燃着的木条放在集气瓶口验满,始终未发现火焰熄灭,原因是______________________________________________。
(3)用装置Ⅲ进行二氧化锰和双氧水制取氧气的实验时,若反应速率过快,可以采取的处理方法是。
(4)我们已经学过实验室制取O2、CO2、H2三种气体的反应原理及制取、收集方法。请你归纳出制取这三种气体时反应的共同点_______(填选项序号)。
A.需要加热 | B.需使用催化剂 |
C.没有气体参加反应 | D.生成的气体只有一种 |
(二)选用下列装置测定水的元素组成,请回答问题:
(5)为准确测定水的组成并防止杂质、空气等干扰,导管口的正确连接顺序为:
③→___→____→____→____→①→②→⑧→⑨→⑩。
(6)若测得A装置中样品在实验后减少了6.4克,E装置质量增加了7.2克,F装置增加了0.1克,据此可求出水中H、O元素质量比为(只写计算式)____________。
(7)实验结束后,若A处仍有黑色固体,这对实验结果的影响是________________(填“氧的质量偏大”、“氢的质量偏大”、“无影响”)。