实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气,化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,并进行了氧气的性质实验。
[查阅资料]有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用。
[实验探究1]探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果:
各量取6ml的过氧化氢溶液,分别倒入1、2、3号三志试管中,取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块,分别放入2、3号试管中,并把带火星的木条分别同时伸入三支试管口内,观察现象并记录如下:
试管编号 |
1 |
2 |
3 |
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材料名称 |
无 |
苹果 |
土豆 |
|
实验现象 |
反应速率 |
很慢 |
稍快 |
较快 |
产生气泡 |
很少 |
比1中多 |
较多 |
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复燃情况 |
不复燃 |
复燃 |
很快复燃 |
|
实验结论 |
|
[实验探究2]探究浓度对过氧化氢分解速率的影响:
取10ml30%的过氧化氢三份,将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液,同时测定收集到100ml氧气所用的时间,(其它实验条件均相同)记录如下:
实验编号 |
1 |
2 |
3 |
过氧化氢溶液浓度 |
5% |
15% |
30% |
所用时间(秒) |
205 |
25 |
3 |
实验结论 |
|
[实验条件3]用上述收集的仪器与不同位置进行反应,其中有一固体能在氧气中燃烧,发出明亮的蓝紫色火焰,生成刺激性气味的气体,该反应的化学方程式为:。
常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。
(2)探究生成的气体是什么?
用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。
(3)探究试管中剩余固体成分是什么?
【查阅资料】
常见铁的氧化物 |
FeO |
Fe2O3 |
Fe3O4 |
颜色、状态 |
黑色粉末 |
红棕色粉末 |
黑色晶体 |
能否被磁铁吸引 |
否 |
否 |
能 |
【初步验证】试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引。
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是_____________
【实验探究】
实验操作 |
实验现象及结论 |
|
|
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是___________________________。
下列物质的转换是我们已学过的常见物质反应,E能使带火星的木条复燃,H能使澄清石灰水变浑浊,在反应②中,B的质量和化学性质均不改变。
则图中E为______,H为____ _,属于化合反应的是__ _,(填序号,下同),属于分解反应的是___ _,写出③的符号表达式____ __________。
下面是几种实验室制取气体的发生装置与收集装置。
(1)指出仪器名称Ⅰ ,Ⅱ 。
(2)实验室可用二氧化锰与双氧水制取氧气。若要较好地控制产生氧气的速度,应选用装置 (填编号)。写出其反应的化学方程式 。
(3)、用D装置收集氧气,操作的正确顺序为 (填编号)。
a.将导管伸入集气瓶口,气体进入瓶中
b.将装满水的集气瓶倒置在水槽中
c.当气体收集满时,用毛玻璃片盖上瓶口,将集气瓶移出水面放置
(4)若用E装置进行排空气法收集氧气,气体应从 (填“a”或“b”)端通入。
A、B、C、D是初中化学中常见的物质,其中A、B都由两种元素组成,且组成元素相同。C、D均为气体单质,人和动物吸入C后,体内的营养物质会发生缓慢氧化,它们的转化关系如图所示(反应条件已略去).
(1)写出下列物质的化学式A ,B .
(2)写出下列反应的化学方程式:② ;
③ 。
(3)A、B两种物质的组成元素相同,但性质不同,原因是 。
甲、乙、丙表示初中化学中常见的三种物质,其中一种物质为单质,另外两种物质的组成元素相同。其转化关系如图所示:若甲为 ,乙为 (填化学式),其相应的任意一个反应的化学方程式是: 。
下图所示的四个图像,能正确反映对应变化关系的是
A.水的电解 |
B.木炭在密闭的容器内燃烧 |
C.加热一定量的高锰酸钾制氧气 |
D.等质量的氯酸钾在有无二氧化锰条件下加热 |
下列图像中能表示过氧化氢和二氧化锰制氧气时,二氧化锰在反应混合物中的质量分数(a%)随时间(T)变化的曲线图是(t时表示反应已完全)
某校化学兴趣小组将用剩的过氧化氢溶液倒入放有生锈铁钉的废液缸中,发现产生了大量的气泡,经检验此气体为氧气。根据学过的知识初步判断,是生锈铁钉中的某种物质加快了过氧化氢的分解,那么究竟是哪种物质加快了过氧化氢的分解速率?请你参与他们的研究,分享和体验探究实验的快乐。
【猜想与假设】
甲同学:铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解。
乙同学:铁钉里的 加快了H2O2的溶液分解。
【设计方案和实验】完成下列表格
实验方案 |
实验现象 |
结论 |
方案一:向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入2g 氧化铁粉末,将一根带火星的木条放在试管口,观察现象。 |
|
甲同学结论成立。 |
方案二:向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入 粉末,将一根带火星的木条放在试管口,观察现象。 |
无现象 |
乙同学结论 。 (填“成立”或“不成立”) |
【讨论交流】丙同学认为“方案一”只能说明Fe2O3加快了H2O2溶液的分解,并不能说Fe2O3就一定是催化剂。你是否支持丙同学的观点? ,如果要证明氧化铁是催化剂,就要设计一个实验来证明,这个实验的设计原理是 。
【拓展】
(1)实验证明Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。该反应的文字表达式
(2)下表是丙同学探究影响H2O2分解速率时所记录的部分数据,通过对数据分析,你能得出什么结论? 。
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:
通过化学学习,你已经掌握了实验室制取气体的有关知识,回答问题:
(1)请写出上图中标号仪器的名称:① ;② 。
(2)实验室用锌粒和稀硫酸来制取2瓶纯净的氢气时,要求能随时控制生成气体的速率并节约药品,应选用发生装置 收集装置 进行组合。该反应的化学方程式为: 。
(3)实验室用高锰酸钾制取氧气时,发生装置应选用 (填编号);该反应的化学方程式为: 。如用E装置收集O2,检验O2是否收集满的方法是 。
(4)注射器G可用于检查装置A的气密性,步骤如下:
①向锥形瓶中加入少量水至 处。
②将注射器C连接到装置A的导管口处。
③缓慢拉动注射器G的活塞,观察到 ,表示装置A的气密性良好。
(5)某同学设计的除去C0中的少量的C02并收集一瓶C0的装置如下图(瓶内为澄清石灰水), 其中最合理的装置是_ 。
在实验室用高锰酸钾制取氧气的过程中,下列图像能正确表示对应变化关系的是
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;
(2)通过对比实验 (填两个实验序号)可知,化学反应快慢与温度的关系是 。
(3)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 。(填实验序号)
现有A、B两种质量相等的固体,其中A为纯净的氯酸钾,B是氯酸钾和少量二氧化锰的混合物。将A、B分别放入试管中,并在两个酒精灯上同时加热制取氧气。当A、B均完全反应后,如下图所示,得到的氧气的质量m与时间t的关系图象中,正确的是
A、B、C、D、x均是初中化学已学过的常见物质,其中A是一种无色液体,x为黑色粉末,B能够支持燃烧。它们之间存在如右图所示的转化关系(图中转化条件己略去)。
(1)若C是相对分子质量最小的单质,则转化①的化学表达式为__________________________;
(2)若C是相对分子质量最小的氧化物,则A的名称为___________________________;
(3)若D是能使澄清石灰水变浑浊的气体,则x可能为_________________。
下列实验内容中的横、纵坐标表示的量符合下图所示变化趋势的是
序号 |
实验内容 |
横坐标 |
纵坐标 |
① |
饱和氯化钠溶液的稀释 |
加入水的质量 |
溶质质量分数 |
② |
过量红磷测定空气中氧气含量 |
时间 |
红磷质量 |
③ |
过氧化氢溶液与二氧化锰制氧气 |
时间 |
二氧化锰质量 |
④ |
向铜、锌混合物粉末中加入盐酸 |
盐酸质量 |
剩余固体质量 |
A.①② B.②③
C.②④ D.②③④