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. | | 乙同学结论 . (填“成立”或“不成立”) |
【猜想与假设】铁;
【设计方案和实验】有大量气泡产生,带火星木条复燃;铁;不成立;
【讨论交流】支持;设计实验验证Fe2O3在反应前后质量和化学性质是否改变;
【反思与评价】可能是铁被过氧化氢溶液氧化成氧化铁,后来氧化铁催化过氧化氢溶液分解或可能是铁钉中碳被过氧化氢溶液氧化,其产物催化过氧化氢溶液分解.
解析试题分析:猜想与假设]生锈铁钉的组成主要是:氧化铁和铁.甲同学猜想:铁钉表面的氧化铁加快了H2O2的溶液分解,因此乙同学:铁钉里的铁加快了H2O2的溶液分解.
[设计方案和实验]方案一:因甲同学结论成立,所以实验现象为有大量气泡产生,带火星木条复燃;
方案二:根据乙同学的猜想可知,应向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入铁粉;没有现象说明乙同学结论不成立;[讨论交流]
“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,因为催化剂除了改变反应的速率之外,它的化学性质和质量在反应前后必须不变;如果要证明氧化铁是催化剂,还需要设计实验验证Fe2O3在反应前后质量和化学性质是否改变;
[反思与评价]“方案二”中一直没有现象的试管,过了一段时间后发现试管中也产生了气体,原因可能是:可能是铁定中的铁单质被过氧化氢氧化变成氧化铁,而后氧化铁再去催化过氧化氢溶液分解;或可能是铁定中的炭被过氧化氢氧化而后其产物再去催化过氧化氢溶液分解.
考点:影响化学反应速率的因素探究;催化剂的特点与催化作用.
科目:初中化学 来源: 题型:探究题
在化学实验室里,酒精是最常用到的一种燃料,其化学式是C2H6O。小明为了证明酒精中含有碳、氢元素,设计并完成如下实验方案。请你帮他完成下面的实验报告。
【实验目的】:证明酒精中含有碳、氢元素。
【实验用品】:酒精灯、火柴、洁净干燥的小烧杯、澄清石灰水
【实验过程及结论】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
步骤一:点燃酒精灯,将洁净干燥的小烧杯罩在火焰上方 | 烧杯内壁 有 生成; | 证明酒精中含有 元素 |
步骤二:迅速取下烧杯,并加入少量 ,振荡; | | 证明酒精中含有碳元素 |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
小红为大家做了一个“燃纸成铁”的趣味实验.将一张滤纸(组成元素为C、H、O)用FeCl3浓溶液润湿,在酒精灯上烘干后点燃,滤纸变黑、红热,最终生成黑褐色物质.小红告诉大家:黑褐色物质中含有铁单质.
【提出问题】黑褐色物质中真的含有铁单质吗?
【探究过程】
(1)小红先从反应物分析,因为 所以反应后可能生成铁单质.
(2)为获得实验证据,小红做了实验1.
实验1:将黑褐色物质放入稀盐酸中,发现有连续微小气泡产生.若黑褐色物质中含有铁单质,则反应的化学方程式为 .
(3)小明提出疑问:由反应物的组成分析,能与稀盐酸反应产生气泡的物质不一定是铁单质,还可能是 .
小红通过查阅资料得知,在高温条件下不可能生成此类物质.
(4)小明仍有疑问:实验1中产生的气泡也可能是滤纸碳化后吸附的空气.为此,小红又做了实验2: 观察到有微小气泡产生但很快停止.证明实验1中的连续气泡确实是由铁单质与稀盐酸反应产生的.
(5)为进一步证明黑褐色物质中有铁单质,小红又做了实验3.
实验3:将黑褐色物质放入 溶液中,观察到 .
【得出结论】通过以上实验探究,证明黑褐色物质中确实含有铁单质.
【实验反思】小红所做实验1和实验2用了对比实验,这种实验的要求是 .
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
甲同学对寒痛乐熨剂(简称“寒痛乐”)的发热原理产生了浓厚兴趣,于是带了几包寒痛乐,来到实验室对其进行研究。
【查阅资料】
[ 用法用量 ] 外用,一日1次。将外袋剪开,取出药袋,晃动数次,使药物充分松散,接触空气,手摸有热感时,置于固定袋内,覆盖于痛患处,每袋可发热不少于15小时。
[ 原料层 ] 铁、蛭石、活性炭、水等。
[ 作用原理 ] 铁跟氧气和水反应生成氢氧化铁(固体),并放热。
【实验一】验证寒痛乐成分中所含铁的化学性质。
步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| 将寒痛乐打开,将药物倒入一烧杯中,观察 | 药物为黑色固体粉末 |
| 用一条形磁铁与烧杯中的黑色粉末充分接触,取适量吸附在磁铁上的黑色粉末放于燃烧匙中,在酒精灯上点燃后伸入盛有氧气的集气瓶中,观察 | 剧烈燃烧, |
步骤 | 实验操作 | 主要实验现象 | 实验结论及解释 |
| 连接好装置如上图所示,然后 | | 装置的气密性良好 |
| 加入足量药品,迅速将胶塞盖严,并充分振荡 | | 进入集气瓶内水的体积即为空气中氧气的含量。 |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
氢化钙(CaH2)固体是一种储氢材料,是登山运动员常用的能源提供剂。
【阅读资料】
①碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物;
②钙遇水立即发生剧烈反应生成氢氧化钙和氢气;
③氢化钙要密封保存,遇水反应生成氢氧化钙和氢气。
【氢化钙的制备】
氢化钙通常用氢气与钙加热制得。某化学兴趣小组设计的制取装置如图1所示(固定装置省略)。
回答下列问题:
(1)装置A中制取氢气的化学方程式为 。
(2)装置B的作用是 。
(3)装置C中制取氢化钙的化学方程式为 。
(4)若不改变温度,整套装置气密性的检查方法是 。
【产品的定量测定】
通过上述方法制得的氢化钙样品中常混有未完全反应的钙(其余可能的杂质忽略不计)。样品纯度的测定步骤如下:
①检查装置气密性,装入药品,按图2(固定装置省略)所示连接仪器;
②调整水准管高度,使量气装置两边的液面保持同一水平。读取液面所在的刻度数据为10.0mL;
③将Y形管慢慢倾斜,直到A端的水全部与B端的样品混合;
④反应结束,冷却至室温,再次读取液面所在刻度数据为110.0mL。
回答下列问题:
(5)如何判断样品与水完全反应: 。
(6)反应生成氢气的体积为 mL。
(7)已知该实验条件下,氢气的密度为0.09mg/mL,样品中氢化钙的纯度为 (结果精确到0.1%)。
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
在实验室里,小珂同学看到氢氧化钠试剂瓶的瓶口有一层白色粉末。她对白色粉末的成分作出了一些猜测。
猜测一:可能是氢氧化钠
猜测二:可能是碳酸钠
猜测三:可能是氢氧化钠和碳酸钠
为探究白色粉末的成分,她将该粉末溶于水,得到无色溶液后,又进行了如下实验:
(1)根据实验现象推测,无色气体是 。
(2)在溶液2中滴加过量氯化钡溶液的目的是 。
(3)由实验现象可知,猜测 是正确的。
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
气体的密度容易受温度和压强的影响.为了测量常温常压下氧气的密度,在老师的指导下,小明进行了如下实验:
步骤一:检查发生装置的气密性.
步骤二:往烧瓶中装入适量的二氧化锰粉未.关闭分液漏斗的活塞,并将适童的过氧化氢溶液倒人分液漏斗中,测出发生装置的总质量为m1克.
步骤三:取一个集气瓶,用记号笔在适当位置做标记,将水注入集气瓶到标记处,用量筒测出这些水的体积为V0毫升.再将集气瓶灌满水倒扣在水槽中等待收集.
步骤四:打开活塞,滴入过氧化氢溶液,同时干始收集气休.调节集气瓶在水中的上下位置,当集气瓶内、外的液面相平且刚好达到标记处时(如图).暂停反应.
步骤五:重复步骤四,再收集9瓶气体.
步骤六:称出反应后发生装置的总质量为m2克.
(1)小明通过该实验,测得氧气的密度是克/毫升.
(2)步骤四中,控制集气瓶内、外液而保持相平的目的是 .
(3)如果实验中装置气密性不良,将对测得的密度值有何影响?请说明理由.
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
合金在生活中应用十分广泛.已知某合金粉末除含铝外,还含有铁、铜中的一种或两种.小明利用如图装置对合金粉末中铁、铜的存在进行探究时,误把氢氧化钠溶液当成稀硫酸加入到锥形瓶中,他惊奇的发现有无色气体放出,注射器活塞向右移动.
【提出问题】难道NaOH溶液也能与某些金属发生化学反应吗?
【查阅资料】
(1)铝能与氢氧化钠溶液反应,铁、铜不能与氢氧化钠溶液反应.
(2)铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为:2AI+2NaOH+2H2O═2NaAIO2+3H2↑(NaAlO2)溶于水,溶液现无色)
【进行猜想】猜想1:该合金粉末中除铝外,还含有铁.
猜想2:该合金粉末中除铝外,还含有 .
猜想3:该合金粉末中除铝外,还含有铁、铜.
【实验探究】下列实验(见表1)仅供选用的试剂:20%的硫酸溶液、30%的NaOH溶液.
表1实验记录
实验步骤 | 实验现象 | 结论 |
①取一定量的合金粉末,加过量的 ,充分反应后过滤,滤渣备用 | 粉末部分溶解,并有无色气体放出 | 合金中一定含有 |
②取步骤①所得滤渣,加过量 ,充分反应 | 滤渣部分溶解,并有无色气体放出,溶液呈浅绿色 | 合金中一定含有 |
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科目:初中化学 来源: 题型:探究题
日常生活中使用的塑料袋,有的是用聚乙烯制成的,有的是用聚氯乙烯制成的.小凤对包装食品的塑料袋进行探究,以验证其成分.
作出猜想:①该塑料袋是用聚乙烯制成的 ②该塑料袋是用聚氯乙烯制成的;
查阅资料:聚乙烯燃烧生成二氧化碳和水;聚氯乙烯燃烧生成二氧化碳、水和氯化氢;无水硫酸铜是白色粉末,遇水变为蓝色.
实验探究:小凤将装置按A、B、C、D顺序连接好后,进行实验.在实验过程中,B、D产生明显现象,C无明显现象,说明塑料袋没有 气体生成(填化学式).B装置的作用是 ;D瓶中发生反应的化学方程式是 .
实验结论:通过实验证明,猜想 是正确的.
交流反思:①从化学角度分析,大量使用塑料制品会导致 .
②连接实验仪器时,能否 (填“能“或“不能”)将B、C位置进行交换,理由是 .
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