根据高锰酸钾(KMnO4)制取氧气的实验探究,结合下图回答问题。
[反应原理]加热高锰酸钾制取氧气的符号表达式为_______________________________。
[仪器装置](1)写出标有序号的仪器名称:①____________,②_______________。
(2)应选用的气体发生装置为_____(填字母序号,下同),选择的依据是:___________气体收集装置为________。
(3)指出上图装置中的一处错误____________________________________。
[问题探究]实验中,有同学发现对药品加热一段时间后收集不到氧气,可能的原因是____________。
[实验反思]在清洗试管中的反应残留物时,有的同学发现水溶液出现紫红色。你对水溶液出现紫红色这一现象的解释是_______________________________。
在过氧化氢溶液的分解反应中,二氧化锰能作催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是(选填序号)。
A.在化学反应后其质量减小 B.在化学反应后其化学性质发生了变化
C.能增大生成物的质量 D.能改变化学反应速率
【提出问题】在过氧化氢溶液的分解反应中,除了二氧化锰,是否有其他物质也能作催化剂?
【查阅资料】在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂。
【进行实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(1)填写下表:
步骤③现象 |
步骤⑥结果 |
步骤⑦操作 |
结论 |
,带火星的木条复燃 |
在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂 |
(2)步骤①的目的是。
(3)步骤④对应的实验操作是,需用到的玻璃仪器有。
【拓展探究】设计如下四组实验,比较二氧化锰和氧化铜对过氧化氢溶液分解的催化作用,其中观察效果最差的是(选填序号)。
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第一组 |
第二组 |
第三组 |
第四组 |
A.第一组同时实验,观察比较反应过程中两个气球体积的变化
B.第二组同时实验,观察比较反应过程中两个试管内产生气泡的快慢
C.第三组分两次实验,看木条是否能复燃
D.第四组分两次实验,比较收集一定体积的气体所需要的时间
某化学兴趣小组的同学对教材中“测定空气里氧气含量”的实验做了改进,在密闭容器里进行磷的燃烧,以防止产生的白烟污染空气。他们设计了图示实验:选用容积为50 mL的试管作反应容器,选用50mL的注射器(开始时活塞处于20 mL刻度处)来测量磷燃烧时所消耗氧气的体积。
I.实验操作步骤如下:
(1)检查装置的气密性。
(2)装入药品,连接好仪器。
(3)夹紧弹簧夹,加热白磷,观察现象。
(4)等燃烧结束,试管冷却后打开弹簧夹,观察现象。
II.实验现象记录:
在步骤(3)中加热时观察到白磷燃烧,产生,此时活塞移动(填“向左”或“向右”或“不”)。
在步骤(4)中待装置冷却后,打开弹簧夹,观察到活塞慢慢移动(填“向左”或“向右”),最终停在约mL刻度处(取整数值)。
Ⅲ.实验结论:氧气占空气的体积分数约为。
小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号 |
实验药品 |
分解温度(℃) |
① |
氯酸钾 |
580 |
② |
氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) |
350 |
③ |
氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) |
370 |
④ |
氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) |
390 |
【分析数据、得出结论】
(1)由实验__________与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后不变;
(2)同种催化剂,颗粒大小可能影响催化效果,请设计实验方案进行验证。
(3)同种催化剂,还有因素可能影响催化效果。
一次趣味化学活动中,王老师向同学们展示了一瓶标签受损的无色溶液,如图所示。要求同学们进行探究:确认这瓶溶液究竟是什么溶液?
【提出猜想】 王老师提示:这瓶无色溶液只能是下列四种溶液中的一种:①硫酸镁溶液 ②硫酸钠溶液 ③硫酸溶液
④硫酸铵溶液
【查阅资料】
①常温下,相关物质的溶解度如下:
物质 |
MgSO4 |
Na2SO4 |
(NH4)2SO4 |
H2SO4 |
溶解度 |
35.1g |
19.5g |
75.4g |
与水任意比互溶 |
②(NH4)2SO4的水溶液显酸性
(1)【实验探究】小明对王老师的提示进行了评价 ,原因是 。
(2)为确定其它几种猜想是否正确,小明同学继续进行探究:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
①取该溶液少许于试管中,向其中滴加几滴 溶液 |
溶液中有白色沉淀生成 |
猜想①成立 |
②用玻璃棒蘸取少许原溶液滴在pH试纸上,并跟标准比色卡对照 |
溶液pH小于7 |
猜想③成立 |
小雅对小明实验操作②的结论评价是 ,理由是 ;
(3)请你设计实验方案,确认该溶液是硫酸铵溶液并完成实验报告:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取该溶液少许于试管中, |
|
猜想④成立,该反应的化学方程式为 |
实验课上,小舟同学向盛有澄清石灰水的烧杯中加入过量的碳酸钠溶液,生成白色沉淀,过滤后得到无色溶液,他说:“我制得了氢氧化钠溶液!”
(1)小帆同学却说:“这种无色溶液中不一定含有氢氧化钠”他做了如下实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
用试管取无色溶液少许,滴入2滴无色酚酞试液 |
无色酚酞试液变红 |
无色溶液中含有氢氧化钠 |
小玉认为小帆的实验方案也不严密,不能证实无色溶液中一定含有氢氧化钠,理由是:。
(2)小玉设计了另一个实验:
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
①取少量样品于试管中,加入 ②过滤,向滤液中滴加几滴硫酸铜溶液 |
③ ④ |
无色溶液中确实含有氢氧化钠 |
(3)小玉的实验可靠性高的原因是①、②。