某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。
【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?
【查阅资料】研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示:
实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是 。
【设计并完成实验】Ⅰ.将3.0g氯酸钾放在试管中加热
Ⅱ.将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热
Ⅲ.将X g氯酸钾与1.0g氧化铜均匀混合加热
【实验现象分析】Ⅲ中X的值应为 ,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若称量得到1.0g黑色粉末,再将黑色粉末和Xg氯酸钾混合加热,现象与实验Ⅲ相同,这些步骤是为了证明氧化铜在该化学反应前后 和 都不变。
【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的符号表达式为 。
【实验反思】实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是 。
【提出问题】②MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响?
【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中为3%H2O2溶液,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。)
【讨论交流】(1)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 。
(2)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),就能使下图 (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。
(1)实验室可用下列A或B装置制取氧气,用C装置收集氧气。
①写出C装置中仪器的名称:a ___________, b ____________。
②实验室现用高锰酸钾制氧气,发生装置选用________装置制取,并用C装置收集氧气。装入药品前,应先检查装置的__________________________________________;
③当观察到C装置中______________________________时,开始收集氧气;实验结束停止加热时,要先________________________________________________________,然后再熄灭酒精灯。
④上述实验中反应化学方程式为:_______________________________________________。
浴室喷头长时间使用会有白色固体附着,这是因为自来水中含有较多的可溶性的钙、镁化合物,其中碳酸氢钙【Ca(HCO3)2】受热易分解,生成难溶性的化合物、气体等物质。某小组探究碳酸氢钙受热分解后产物的成分。
【提出猜想】从组成物质元素的角度分析:
猜想1.生成的难溶性化合物可能是(填化学式)。
猜想2.放出的气体可能是O2、H2、CO2 。
【方案设计】请你设计实验,帮助该组同学确定难溶物的成分。
实验步骤 |
实验现象和结论 |
取少量难溶物于试管中,,然后将燃着的木条伸入试管中 |
若且木条火焰熄灭,则证明猜想正确 |
【继续探究】该组同学设计如右图实验,继续探究气体的成分。
操作1.加热A装置,一段时间后,B装置中的澄清石灰水变浑浊,C装置氢氧化钠溶液的作用是 。
操作2.在a处用燃着的木条检验,无明显现象。
【实验结论】
结论:碳酸氢钙分解产生的气体一定有CO2;一定没有O2和H2。
【实验交流】
交流1.从安全的角度考虑,操作2中存在的实验
不足是。
交流2.小组内某同学对上述结论提出异议,认为该实验没有对氧气进行验证,请说出你的观点并阐述理由:
(5分) “廉江陶瓷”逐渐成为一张靓丽的名片,深受顾客欢迎。陶瓷工业的原料石英沙的主要成分为二氧化硅。硅是太阳能电池和电脑芯片不可缺少的材料。生产高纯硅的工业流程示意图如下:
(1)粗硅是含少量杂质的硅,石英沙与焦炭反应会生成一种无色无味有毒气体,该反应的化学方程式为,反应的基本类型是。
(2)整个制备过程必须达到无水无氧,若在H2还原SiHCl3过程中混入O2,可能引起的后果是。
(3)为了达到绿色化学和节约资源的目的,物质A需要循环使用,A的化学式是。
(8分)请根据下列装置,回答问题:
(1)写出标号①②的仪器名称:①,②。
(2)实验室制取CO2的反应方程式为;气体收集装置选(填序号),检验收集的CO2气体是否已满的方法是
。F装置相对于B装置具有的优点是。
(3)利用氯酸钾和二氧化锰的混合物制取O2后的固体残渣(假定已完全反应),通过以
下四步实验操作可回收二氧化锰。正确操作的先后顺序是(填写选项序号)
a.烘干 b.溶解 c.过滤 d.洗涤
小明同学在家里的药箱中发现一瓶用来清洗伤口用的消毒液——“双氧水”,他联想到在化学课上曾用过氧化氢溶液制取过氧气,他高兴的将家中的“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。
【第一组实验】小明欲证明该双氧水是否失效。
(1)实验过程
①在试管中加入5 mL “双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是;
(2)实验结论:。
【第二组实验】小明欲证明二氧化锰在双氧水的分解反应中起催化作用,该物质在反应前后质量是否发生变化。
实验步骤
①:在大试管中加入5 mL“双氧水”,无明显现象;
②:;
③:将②中的二氧化锰装入上述大试管中,立即有大量气泡产生;
④:待反应结束后,将大试管里的固体物质进行过滤、洗涤、烘干、称量;
⑤:对比反应前后二氧化锰的质量
(3)做完此实验后,小方认为要证明二氧化锰的催化作用,还需要再补充一个探究实验:探究的问题应该是:。
【实验反思】依据所做的实验,是影响化学反应速率的因素之一。