研究性学习小组选择过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关的课题-优题课

研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶体积相同、浓度相同的过氧化氢溶液中分别加入相同质量的二氧化锰和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需要的时间。
【进行实验】图示是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器的名称是：_________，此实验中B处宜采用的气体收集方法是_____________。

【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	6％过氧化氢	6％过氧化氢
催化剂	1 g红砖粉	1 g 二氧化锰
时间	152 s	35 s

【结论】该探究过程得出的结论_____________________。
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快。若要证明二氧化锰和红砖粉是否是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的___________和_________是否变。
过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)

科目化学题型探究题难度较难

知识点：实验探究物质的组成成分以及含量

同学们利用"硫酸、硝酸铵、氢氧化钠、碳酸钾"四种物质的溶液进行探究学习，完成下列各问：
【实验探究】
（1） $A$ 、 $B$ 、 $C$ 、 $D$ 四组同学分别进行了下列实验.

写出下列的两个化学方程式：
① $A$ 中的反应;

② $D$ 中的反应.

【挖掘实质】
下图是A组反应的微观过程示意图该化学反应的实质可以表示为 $H^{+} + O H^{-} = H_{2} O$ .

【实践运用】
完成试验后，四组同学将废液倒入同一个烧杯中，再将废液过滤，得到无色溶液和白色沉淀，用无色溶液滴加紫色石蕊试剂，变为红色。
（1）①溶液中的白色沉淀一定是，理由是.
（2）废液中一定不含有的离子是.
（3）为了验证该溶液中可能含有的离子是否存在，我设计如下实验进行验证

溶液中可能含有的离子	实验步骤	实验现象	实验结论
可能含有	②取滤液滴加	现象明显	含有该离子

化学课上老师为大家做了一个"燃纸成铁"的趣味实验，将一张滤纸（组成元素为 $C$ 、 $H$ 、 $O$ ）用 $F e C l_{3}$ 浓溶液润湿，在酒精灯上烘干后点燃，滤纸变黑、红热，最终生成黑褐色物质．老师告诉大家：黑褐色物质中含有铁单质．聪明的小明对此进行了如下探究：
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗？
【探究过程】
Ⅰ.小明先从反应物元素组成分析，认为：因为，所以反应后可能有铁单质生成．
Ⅱ.

（1）为获得实验证据，小明做了实验1．
实验1：将黑褐色物质放入稀盐酸中，发现有连续微波气泡产生，若黑褐色物质中含有铁单质，则反应的化学方程式为．
（2）小刚提出疑问是：由反应物的组成分析，能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质，还可能是（填化学式）．
小明查阅资料得知，在高温条件下不可能生成此类物质．
（3）为进一步证明黑褐色物质中有铁单质，小明又做了实验2．
实验2：将黑褐色物质放入溶液中，观察到．
【得出结论】通过以上实验探究，证明黑褐色物质中确实含有铁单质．

某化学研究性学习小组进行了氨（ $N H_{3}$ ）的制取和有关性质的探究实验。
资料卡片：氨气通常情况下是有刺激性气味的无色气体，密度比空气小，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色，极易溶于水，浓氨水具有挥发性。加热熟石灰和氯化铵固体混合物可以生成氨气，若要快速产生氨气，可以将浓氨水滴加到生石灰中得到。

请根据有关信息回答下列问题：
（1）仪器a的名称是。
（2）利用A装置制取氨气的化学方程式是。
（3）将浓氨水滴加到生石灰中快速产生氨气，发生装置最好是（选填装置编号）。
（4）研究性学习小组用D装置收集氨气，判断氨气已经收集满的方法是。
（5）研究性学习小组用下图所示的装置探究氨的性质，观察到脱脂棉团由白色变为红色。该现象涉及到的性质是(填字母编号)。

氨分子是不断运动的

浓氨水具有挥发性

氨气有刺激性气味

氨气的水溶液显碱性

（6）若将制取氨气的熟石灰溶于水形成的饱和溶液置于小烧杯并放入一只大烧杯中（如下图），在大烧杯中加入下列物质，观察到小烧杯中饱和溶液变浑浊，则加入的物质是(填字母编号)。

水和浓硫酸

水和氯化钠固体

水和硝酸铵固体

水和氢氧化钠固体

实验室可利用碱式碳酸铜（化学式： $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ ）制备氧化铜，并进行碳粉还原氧化铜的实验。
①制备氧化铜并检验产物，装置如下图所示（省略夹持仪器）：

步骤一：连接 $A$ 和 $B$ ，打开活塞，通入空气。
步骤二：关闭活塞，连上 $C$ 和 $D$ ，开始加热。
步骤三：在加热过程中，记录在 $B$ 中固体质量变化如下表，在 $t_{3}$ 时停止加热。

加热时间（ $m i n$ ）	0	$t_{1}$	$t_{2}$	$t_{3}$
$B$ 中固体质量（ $g$ ）	6.66	5.20	4.80	4.80

$B$ 中发生反应的化学方程式为 $C u_{2} (O H)_{2} C O_{3}$ → $C u O$ + $H_{2} O$ + $C O_{2}$ ↑
请在中填入配平后的系数。
$C$ 中试剂是。 $A$ 的作用是吸收空气中的，防止对产物检验造成干扰。选择 $t_{3}$ 时停止加热的理由是。
一定量碳粉还原①中制得的氧化铜并检验产物，装置如下图所示：

实验过程中，观察到 $F$ 中溶液变浑浊， $E$ 中的现象是。
反应完全后，若仅撤走酒精喷灯停止加热，可能导致的后果是。
分析：若①中省略步骤三，对②中反应产物判断可能产生的影响及其原因。

科学家设想利用太阳能加热器"捕捉 $C O_{2}$ "、"释放 $C O_{2}$ "，实现碳循环(如图所示)。

某化学小组的同学对此非常感兴趣，在老师的指导下，设计如下装置探究上述设想的反应原理是否可行。

（1）能证明装置 $A$ "释放 $C O_{2}$ "的现象是；
（2）装置 $B$ 在实验结束撤掉酒精喷灯时的作用是；
（3）上述反应结束后，小组同学对 $D$ 中固体的成分进行探究，以证明是否"捕捉"到 $C O_{2}$ 。
【猜想与假设】
$D$ 中的固体可能为：I．只有氧化钙；Ⅱ．氧化钙与碳酸钙；Ⅲ．只有碳酸钙
【进行实验】
①甲同学从 $D$ 中取一定量的固体于试管中，并加入一定量的水，振荡，有白色不溶物。甲同学据此认为试管中的固体为碳酸钙，即猜想Ⅲ成立。乙同学认为上述实验不足以证明猜想Ⅲ成立，其理由是。
②乙同学从 $D$ 中取一定量的固体于试管中，加入一定量的水，触摸试管外壁，感觉发热；继续向试管中加入几滴稀盐酸，没有发现气泡产生。乙同学据此认为试管中的固体只有氧化钙，即猜想I成立。丙同学认为乙的实验不足以证明猜想I成立，理由是。
③丙同学认为利用感觉温度变化的方法判断是否有氧化钙不可靠，他用水、酚酞试液和
稀盐酸证明了猜想Ⅱ成立，请完成他的实验报告。

实验步骤	实验现象	实验结论
		猜想Ⅱ成立

（4）通过以上探究，小组同学认为科学家的设想在反应原理上是可行的。该设想的优点有(填字母序号)。

A．

原料易得

B．

充分利用太阳能

C．

释放出的 $C O_{2}$ 可作为资源加以利用