实验室常用加热氯酸钾和二氧化锰混合物的方法制取氧气,写出反应的文字或符号表达式: 。
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) |
未测 |
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)已知实验所用的三种物质中,催化效果最好的是二氧化锰,则实验②的分解温度 370(填“>”、“=”或“<”)。
【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质量和 不变;
(2)已知氯酸钾的熔点为356℃,结合上表数据,你认为加热氯酸钾和氧化铁的混合物制氧气最适宜的装置是 (填字母)
(3)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
化学实验小组的同学们把盐酸和石灰石放入气密性良好的如图装置中,
写出反应的化学方程式(1) ,将得到的气体X通入澄清石灰水中,始终没有发现石灰水变浑浊。针对此现象,同学们提出了自己的想法和做法,请你帮助他们完成以下探究。
【猜想与假设】 猜想一:澄清石灰水已完全变质
猜想二:气体X的成分为(2)
【表达与交流】猜想一的理由是(3)
【进行实验】 为了验证上述的猜想,同学们分别进行了实验:
甲同学实验:用一支试管另取少量原澄清石灰水,取稀硫酸与碳酸钠反应制取CO2,将产生的气体通入
所取澄清石灰水中,石灰水变白色浑浊。
得出结论:猜想一不成立。
乙同学实验:用一支试管另取少量紫色石蕊溶液,将气体X通入紫色石蕊溶液中,紫色石蕊溶液变成红色。
得出结论:猜想二成立。
丙同学实验:用一支试管另取少量硝酸银溶液,将气体X通入硝酸银溶液中,出现白色沉淀。
得出结论:猜想二成立。
【反思与评价】同学们讨论后认为,(4) 同学的实验不能得出正确结论,理由是(5) 。
(6)丙实验中出现白色沉淀的化学反应方程式为 。
南南同学看到“好想你”红枣袋中装有一袋防腐剂,品名为“504双吸剂”,其标签如下图所示。南南和北北对这包久置的“504双吸剂”固体样品很好奇,设计如下实验进行探究。
【提出问题】久置固体的成分是什么?
【查阅资料】铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。
【作出猜想】久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。
【实验探究】南南同学的方案:
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
取少量固体放于试管中,滴加足量的 。 |
固体逐渐消失,有无色气体产生,得到浅绿色溶液。 |
固体中一定含有 , 一定不含Fe2O3。 |
北北同学认为南南同学的实验并不能得出一定不含Fe2O3的结论,理由是 ,并设计如下实验方案继续验证。
(1)步骤①样品用磁铁吸引前需经过研碎,其中研碎的目的是 。
(2)步骤②中固体溶解时放出大量热,由此可以判断固体中一定含有 。写出该过程中的化学方程式 。
(3)步骤③中反应的化学方程式是 。
北北同学对滤渣B又进行探究。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
① 取滤渣B于试管中,加入适量 ② 生成的气体通入 |
① ②该溶液变浑浊。 |
固体中一定含有CaCO3 和Fe2O3。 |
【实验结论】综合上述实验及所给数据,该久置固体中一定含有的物质是Fe、Fe2O3、CaO、CaCO3。
小秋同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格
(1)取一支蜡烛,用小刀切下一小块,把它放入水中,蜡烛浮在水面上。结论:石蜡的密度比水__________;
(2)点燃蜡烛,观察到火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在火焰中(如图)约1s后取出可以看到火柴梗的a处最先碳化。结论:蜡烛火焰的_________温度最高;
(3)再将一支干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方,烧杯内壁出现水雾。取下烧杯,迅速向烧杯内倒入少量澄清的石灰水,振荡。澄清石灰水变浑浊。结论:蜡烛燃烧以后的生成物是_____________和____________
(4)小蓓同学进一步对蜡烛燃烧产生火焰的原因产生了兴趣点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由________(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
查阅资料
物质 |
熔点╱℃ |
沸点╱℃ |
燃烧时温度╱℃ |
石蜡 |
50∽70 |
300∽550 |
约600 |
铁 |
1535 |
2750 |
越1800 |
钠 |
97.8 |
883 |
越1400 |
由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其 (填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时, (填“有”或“没有”)火焰产生。
某化学兴趣小组利用以下装置探究气体的制取及性质。结合下图回答有关问题:
请结合图示实验装置,回答下列问题。
(1)用加热高锰酸钾制氧气选用发生装置是 ;该反应的符号表达式为
若用装置G收集氧气,氧气应从 端通入(选填“a”或“b”),用此装置收集氧气时检验氧气收集满的方法
(2)已知CO2能溶于水且与能水反应,密度比空气大,实验室可用块状大理石和稀盐酸来制取CO2,可选用的装置组合是 ,若用F装置收集CO2,油层的作用是 。
(3)小明同学选用如图所示的装置制取氧气。制取过程中所发生的符号表达式为: 实验前小明同学先向仪器A中加入水,然后将导气管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导气管口是否有连续的气泡出现。该实验操作的目的是 。
(4)小红同学通过互联网得知:CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解。
【初次探究】实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解,如果要确定CuSO4是催化剂,还必须通过实验确定它在化学反应前后
【再次探究】CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO42-),稀硫酸中含有三种粒子(H2O、H+、SO42-)为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用。小红同学作了以下分析和设计。
①小红同学认为最不可能的是H2O,他的理由是 。
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小红同学设计了如下实验,完成了这次探究活动。
实验步骤 |
实验现象 |
结论 |
a. 取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴稀硫酸 |
溶液几乎没有气泡放出 |
实验证明,起催化作用的是 |
B. 另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2-3滴氯化铜溶液[来 |
溶液中有大量气泡放出 |
(5).小玲同学称取一定质量的高锰酸钾固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,该同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想 I:反应生成的二氧化锰分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出O2;
猜想Ⅲ:
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想______错误;
第二组同学取高锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是__ ____.
【拓展延伸】实验发现,氯酸钾固体加热制取氧气的反应速率很慢,但如果将高锰酸钾固体与氯酸钾固体混合加热,则氯酸钾的分解速率大大加快。请说明高锰酸钾在氯酸钾的分解反应中是否作催化剂,为什么?
电石的主要成分是碳化钙(CaC2),可以与水反应生成一种可燃性气体及白色固体。某化学兴趣小组对它的化学性质产生了浓厚的兴趣并进行下列探究。
【查阅资料】:乙炔(C2H2)燃烧时伴有大量黑烟。CaO+H2O→Ca(OH)2。Ca(OH)2溶液能使酚酞变红。
【猜想与假设】
电石与水反应生成的可燃性气体是:O2、H2或乙炔(C2H2);
电石与水反应生成的白色固体是:氧化钙、氢氧化钙或碳酸钙。
大家讨论后一致认为该气体不可能是O2,原因是__ __ ,白色固体不可能是氧化钙,原因是__ __ 。
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
(1)取适量电石加水反应,收集生成的气体,验纯后点燃。 |
气体燃烧,产生黄色火焰并伴有浓烈黑烟。 |
电石与水反应产生的气体是 。 |
(2)取适量反应后生成的固体于试管中,滴加过量稀盐酸。 |
固体溶解, 。 |
电石与水反应产生的固体不是碳酸钙 |
(3)取适量反应后生成的固体于试管中加水,向上层清液中滴加2-3滴 。 |
溶液变红 |
电石与水反应产生的固体是氢氧化钙 |
【反思交流】载有电石的货车可以在雨中整整燃烧一天而不熄灭,说明电石与水的反应是
(填“吸热”或“放热”)反应。
定量测定是化学实验中常用的一种方法,以下是某化学兴趣小组所做的两个定量测定的实验,请回答相关问题。
【实验目的】1.测定石灰石和稀盐酸反应所生成二氧化碳的质量。
2.测定空气中氧气的体积分数。
【实验设计】实验一:测定生成二氧化碳的质量(如图1)
(1)写出实验中产生二氧化碳的反应文字表达式
(2)将小烧杯中的所有稀盐酸(稍过量)分几次加入到大烧杯中,并不断搅拌,判断碳酸钙完全反应的主要现象是
实验二:测定空气中氧气的体积分数(如图2)
步骤:①测量试管的容积为50mL;
②……;
③装入药品,将注射器活塞调整到合适位置,连接仪器;
④用弹簧夹夹紧胶皮管,加热红磷(足量,且体积忽略不计),观察现象;
⑤燃烧结束后,等试管完全冷却至室温时打开弹簧夹,观察注射器活塞的移动情况。
(3)步骤②是: 。
(4)红磷燃烧的文字表达式为 ,在试管内观察到的现象是 。
(5)若实验二在打开弹簧夹前,活塞起始刻度为15mL,理论上最终注射器活塞将停留在 mL刻度处。
【数据分析及处理】
(6)已知实验一反应前的总质量[m(大烧杯+石灰石)+ m(小烧杯+稀盐酸)],要计算生成二氧化碳的质量,至少还需要的数据是 (填字母)
A. m(小烧杯) B. m(大烧杯) C. m(大烧杯+反应后剩余物)
(7)在实验二中,同学们所有的操作皆正确,但注射器活塞最终都停留在理论位置的右边,且偏差较大,造成这种误差的原因主要是 。
定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。
(1)下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律,其中不能达到实验目的的是 (选填序号),理由是 。
(2)自然界中绿色植物光合作用可用下式表示:CO2 + H2O淀粉 + O2
① 分析化学反应前后元素种类可知:淀粉中一定含有的元素是_ ___(填元素符号),可能含有的元素是__ _ _(填名称)。
在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质 |
A |
B |
C |
D |
反应前质量/g |
2 |
24.5 |
4 |
8 |
反应后质量/g |
16.9 |
0 |
13.6 |
X |
表中X=________,在反应中D这种物质可能起_ __ _ 作用。容器内发生反应的基本类型是________。
(3)某兴趣小组为验证质量守恒定律,做了镁条在空气中燃烧的实验。
①请写出镁条与氧气反应的文字表达式_ __ _。
②小明发现燃烧后产物的质量大于反应物镁条的质量,认为这个反应不遵循质量守恒定律。小红对此提出了异议,小红的理由是_ __ _。
(4)右图是一个具有刻度和可滑动的活塞的玻璃容器,其中有空气和足量的白磷,将它放在盛有沸水的烧杯上方,进行实验。请回答下列问题:
①玻璃容器中发生反应的文字表达式为: 。
实验目的 |
实验现象 |
实验结论 |
测定空气中 的体积分数 |
白磷着火燃烧,活塞先右移,后左移,最后停在刻度约为 (填整数)的位置上。 |
空气的成分按体积计算,该气体约占空气体积的21% |
②填写表格中的空白:
养鱼师傅有时会向鱼塘中撒一种微黄色的固体(主要成分为过氧化钙)。
【查阅资料】过氧化钙能与水能缓慢反应生成氢氧化钙和一种气体。
【提出问题】该固体的作用是什么?该反应吸热还是放热?
【实验探究】某同学用如右图所示的装置进行实验,打开仪器a的活塞,观察到试管内有气泡产生,用带火星的木条靠近P处,木条复燃,烧杯中的导管口有气泡产生。
【分析讨论】
(1)按要求装配好仪器,实验前首先要 。
(2)过氧化钙与水反应产生的气体是 ;写出反应的文字表达式 。
(3)该反应 反应。(选填“吸热”或“放热”)
(4)养鱼师傅向鱼塘中撒过氧化钙的目的是 。
【拓展思考】
(5)养鱼师傅说一般在温度比较高的夏天使用过氧化钙较多,说明氧气的溶解能力随着温度的升高而 (填“增大”或“减小”)
(6)过氧化钙应 保存。
以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃;“浓度”指溶质的质量分数)
实验序号 |
过氧化氢溶液浓度/% |
过氧化氢溶液质量/g |
温度/℃ |
二氧化锰用量/g |
氧气体积/ml |
反应所需时间/s |
① |
5 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
11 |
② |
30 |
12 |
20 |
0.2 |
125 |
2 |
③ |
30 |
12 |
40 |
/ |
125 |
148 |
④ |
30 |
12 |
90 |
/ |
125 |
82 |
(1)通过实验①和②对比可知,化学反应快慢与 有关,其关系是 。
(2)通过对比实验 和 可知,化学反应快慢与温度的关系是 。
(3)除了上述的两个因素能影响化学反应快慢,你认为另一个影响因素是什么,其关系是怎样的? 。
(4)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是 。
人教版新化学教材关于“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。
【实验探究】
实验步骤 |
实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 |
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象。 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象。 |
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃。 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 |
|
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末.向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是 。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁(Fe2O3)的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式 。
【实验评价】
(1)设计实验Ⅳ的目的是 。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。
【实验拓展】
查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、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 。
A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
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。
细口瓶中装满某无色无味的液体,可能是下列液体中的一种:
①蒸馏水 ②过氧化氢溶液 ③酒精 ④高锰酸钾的水溶液。
(1)你猜想该瓶液体可能是_______________(填序号)
(2)请你运用所学过的知识,设计简单合理的实验验证你的猜想。
实验操作 |
实验现象和结论 |
|
|
小丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
|
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
|
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢分解产生氧气,但是速度慢 |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
|
有气泡产生,木条复燃 |
二氧化锰能加快过氧化氢的分解产生氧气。反应的文字表达式为: |
(1)请你帮小丽同学填写上表中未填完的空格。
(2)在小丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量二氧化锰的质量,其目的是: 。
第二方面的实验探究:二氧化锰在化学反应前后的 。
某食品包装袋内有一个小纸袋,上面写着“干燥剂,主要成分是生石灰”。
(1)生石灰可作干燥剂的理由是(用化学方程式表示):______________。
(2)某同学对此干燥剂作了一系列探究,其实验方案如下,请你完成下列实验报告。
问题与猜想 |
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
问题1:小纸袋中的物质能否继续作干燥剂? |
取适量小纸袋中固体放入烧杯中,加入适量水,触摸杯壁。 |
_____________ |
不能作干燥剂 |
问题2:猜想变质后的物质可能是什么? ________________。 |
______________ |
_____________ _____________ |
变质后固体中有___________ |
试题篮
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