某实验小组对H2O2的分解做了如下探究:
(1)下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据:
用10ml H2O2制取150ml(标准状况下)O2所需的时间(s)
反应条件 时间(s) 反应条件 时间(s) 浓度 |
30%H2O2 |
15%H2O2 |
10%H2O2 |
5%H2O2 |
无催化剂、不加热 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
无催化剂、加热 |
360 |
480 |
t |
720 |
MnO2催化剂、加热 |
10 |
25 |
60 |
120 |
①该实验小组在设计方案时,考虑了浓度、 、 等因素对H2O2分解速率的影响。
②推测t的范围为 。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入15 ml 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:
催化剂(MnO2) |
操作情况 |
观察结果 |
反应完成所需的时间 |
粉末状 |
混合不振荡 |
剧烈反应,带火星的木条复燃 |
3.5min |
块状 |
反应较慢,火星红亮但木条未复燃 |
30min |
①写出上述实验中发生反应的化学方程式:
②实验结果表明,催化剂的催化效果与 有关。
用纯净的块状的碳酸钙与稀盐酸反应制取二氧化碳气体,请回答:
(1)实验过程如右图所示,分析判断:______段化学反应速率最快,_______段收集的二氧化碳气体最多。
(2)上述反应中,A g块状碳酸钙跟足量盐酸反应,反应物消耗的质量随时间的变化曲线由实线表示,在相同的条件下,将B g (A>B)粉末状碳酸钙与足量的同浓度盐酸反应,反应物消耗的质量随时间的变化曲线由虚线表示。则最符合实际情况的图像是________
(3)为了减缓上述反应的速率,欲向溶液中加入下列物质,你认为可行的是_________.
A.蒸馏水 B.氯化钠 C.硝酸钾溶液 D.浓盐酸 E.降温 F加入MnO2
实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。
实验编号 试剂 |
A |
B |
C |
10% H2O2/mL |
20.0 |
V1 |
V2 |
2mol/L FeCl3/ mL |
0 |
5.0 |
10.0 |
H2O/ mL |
V3 |
V4 |
0 |
按要求回答下列问题:
(1)欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测 推(计)算反应速率。
(2)为实现实验目的,则V1= ,V2= ;
V3= ,V4= 。
(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是 (填“实验编号”)
(4)已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2+ + O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:
。
某同学用相同质量的锌和相同浓度足量的稀盐酸反应得到实验数据如下
实验编号 |
锌的状态 |
反应温度/℃ |
收集100mL氢气所需时间 |
① |
薄片 |
15 |
200 |
② |
薄片 |
25 |
90 |
③ |
粉末 |
25 |
10 |
(1)该实验的目的是研究 、 对锌和稀盐酸反应速率的影响。
(2)实验①和②表明 ;
(3)能表明固体的表面积对反应速率影响的实验编号是 和 。
(4)要加快该反应速率,除了上述表中的因素外,你试举出两条 。
(10分)经研究知Cu2+对H2O2分解也具有催化作用,为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。回答相关问题:
(1) 定性分析:如图甲可通过观察____________________________________,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理,其理由是____________________________________________________________________,
写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式
____________________________________________________________________。
(2) 定量分析:如图乙所示,实验时均以生成40mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为________,实验中需要测量的数据是___________________________________________________________。
检查乙装置气密性的方法是
____________________________________________________________________。
(3) 0.6 mol X气体和0.6 mol Y气体混合于2 L密闭容器中,发生如下反应:
2X(g)+Y(g)===nZ(g)+2W(g), 2 min末生成0.2 mol W,若测得以Z的物质的量浓度变化表示的反应速率为0.1 mol/(L·min),则前2 min内,用X的物质的量浓度变化表示的平均反应速率为________;2 min末时Y的物质的量浓度为________;化学方程式中,Z的化学计量数n=________。
(4) 在一定温度下,反应:2A(s)+2B(g) C(g)+D(g)在恒容容器中进行,不能说明该反应已经达到平衡的是________
A.容器内的压强不随时间而变化 |
B.混合气的密度不再随时间而变化 |
C.A的质量不再改变 |
D.平衡混合气体的平均相对分子质量不再改变 |
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
(1)图一可通过观察_____________________________ 现象来定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是__________________________,
你认为还可以作其他何种改进? _____________________________________________。
(2)图二可用于定量比较反应的快慢,检查图二装置气密性的方法是 。
利用图二做实验时需测量的数据是 。
(9分)某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣。想探究是否只有MnO2能催化KClO3受热分解?CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?若有催化作用,效率怎样?请你与他一起进行实验探究:
I.课题名称:_________________________。
Ⅱ.实验仪器:略
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ.实验步骤:略
Ⅳ.实验数据:
实验 编号 |
KClO3 (g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
V.实验讨论:
⑴请用编号3的实验数据求得KClO3的分解率:为______%(保留一位小数)。
⑵在用Cr2O3做实验时,有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成橘黄色(K2Cr2O7)。该刺激性气体可能是______(填化学式),用 检验。(填序号)
A、湿润的蓝色石蕊试纸 B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸 D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ.实验结论:________________________________________________________。
(9分)某同学对第四周期过渡元素产生浓厚的兴趣。想探究是否只有MnO2能催化KClO3受热分解?CuO、Fe2O3、Cr2O3等对氯酸钾的受热分解有没有催化作用?若有催化作用,效率怎样?请你与他一起进行实验探究:
I.课题名称:_________________________。
Ⅱ.实验仪器:略
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
Ⅲ.实验步骤:略
Ⅳ.实验数据:
实验 编号 |
KClO3 (g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
V.实验讨论:
⑴请用编号3的实验数据求得KClO3的分解率:为______%(保留一位小数)。
⑵在用Cr2O3做实验时,有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成橘黄色(K2Cr2O7)。该刺激性气体可能是______(填化学式),用 检验。(填序号)
A、湿润的蓝色石蕊试纸 B、湿润的碘化钾淀粉试纸
C、湿润的PH试纸 D、湿润的红色石蕊试纸
Ⅵ.实验结论:________________________________________________________。
在锌与盐酸反应的实验中,某学生得到的结果如下表所示:
(1)t1= s。
(2)根据表中数据得出关于温度影响反应速率的结论是 。
(3)t1 t4(填“>”、“<”、“=”),原因是 。
(4)t2 t3(填“>”、“<”、“=”),原因是 。
某学生用0.1×10×25mm3,质量分数≥99.5%的铝片和盐酸反应制取H2,实验现象见下表:
(1)写出铝片与盐酸、硫酸反应的离子方程式
(2)反应1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐加快,15~20min内,反应速率逐渐减小。其原因是
(3)①根据铝片与盐酸和硫酸反应现象的差异,有学生对此现象提出如下猜想(至少要写出两种假设):
假设一:Cl-对该反应有促进作用,对该反应不影响。
假设二: 。
假设三: 。]
假设四: 。
③ 请你以“假设一”为实验课题,设计实验方案探究,要求写出主要实验步骤。
(9分)为比较Fe3+、Cu2+和MnO2对H2O2分解反应的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙、丙所示的实验。请回答相关问题:
(1)同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢,由此得出Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。其结论________(填“合理”或“不合理”)。理由是_______________________。
(2)同学Y利用乙装置,测定相同时间内产生气体的体积,从而探究Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果。试回答下列问题:
①仪器A的名称是________。
②除了必要的试剂和图乙所示的仪器外,还有一样不能缺少的实验用品是___________。
③实验时组装好装置乙,关闭A的活塞,将注射器活塞向外拉出一段。这一操作的实验目的是_______________________。
④测定气体体积时,是否需要事先排除乙装置内的空气________(填“需要”或“不需要”)。
(3)同学Z利用丙装置探究MnO2对H2O2分解的催化效果。将50 mL 双氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的烧瓶中,测得标准状况下由量气管读出气体的体积[V(量气管)]和
时间(t/min)的关系如图所示。
①实验时放出气体的总体积是________mL。
②b________(填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL。
③同学Z除了探究MnO2对H2O2分解速率的影响情况,
还可得出________对H2O2分解速率的影响情况。
如右图所示,把试管放入盛有25 ℃饱和石灰水的烧杯中,试管中开始放入几小块镁片,再用滴管滴入 5 mL 盐酸于试管中.
试回答下列问题:
(1)实验中观察到的现象是
(2)产生上述现象的原因是
(3)写出有关反应的离子方程式:
(4)由实验推知,MgCl2溶液和H2的总能量 (填“大于”“小于”或“等于”)镁片和盐酸的总能量.
某研究性学习小组成员,利用稀硫酸与某金属的反应来探究影响化学反应速率的因素,下表是研究过程中记录的实验数据(表中某些数据记录已模糊不清,个别数据已丢失)。若实验操作、数据记录均是正确的,试分析上述数据回答下列问题:
(1)该实验主要是探究___________ 、 和 对反应速率的影响。
(2)经仔细辨认,模糊的数据疑为25、50、125、250,试将这些疑似数据填入表中,使实验数据较为合理。
某探究小组用与大理石反应过程中质量减小的方法,研究影响反应速率的因素。所用浓度为1.00 ·、2.00 ·,大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格,实验温度为298 、308 ,每次实验的用量为25.0 、大理石用量为10.00 。
(1)请完成以下实验设计表,并在实验目的一栏中填出对应的实验编号:
实验编号 |
大理石规格 |
浓度/· | 实验目的 |
|
① |
298 |
粗颗粒 |
2.00 |
(Ⅰ)实验①和②探究浓度对该反应速率的影响; (Ⅱ)实验①和探究温度对该反应速率的影响; (Ⅲ)实验①和探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响;) |
② |
||||
③ |
||||
④ |
(2)实验①中质量随时间变化的关系见下图:
依据反应方程式+=+↑+,计算实验①在70-90 范围内的平均反应速率(忽略溶液体积变化,写出计算过程)。
(3)请在答题卡的框图中,画出实验②、③和④中质量随时间变化关系的预期结果示意图。