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6.教材指出:H2O2分解的催化剂并非只有二氧化锰一种.实验证明FeCl3溶液、CuSO4溶液、红砖粉末都可以代替二氧化锰作H2O2分解的催化剂.针对上述结论,南开中学初三化学兴趣小组进行了如下探究:
探究一:
比较同浓度FeCl3溶液、CuSO4溶液的催化效果
(1)请写出甲图左侧试管H2O2分解的化学方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}溶液\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)如用图甲装置进行实验,应观察同时滴入两种溶液后产生气泡的快慢的现象.
(3)如用图乙装置进行实验,实验前检查该装置气密性良好.应测量生成等体积气体时所需的时间.
(4)已知过氧化氢分解是一个放热反应.用图乙装置进行实验时,细心的小丽同学观察到,锥形瓶中不再产生气泡后注射器的活塞向左移了一小段,请你推测出现该现象的原因温度降低,装置内压强减小.
探究二:证明红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂
(5)小熊同学设计了如下实验:
她分别取2mL5%的H2O2溶液于两试管中,再称取0.5g红砖粉末倒入其中一支试管,发现加了红砖粉末的一支试管产生气泡速率较快.小熊认为,由此可证明红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂.
小陈同学认为小熊的证明过程不够严密,需要补充下面两项实验.
实验结束后,小陈将试管内的剩余药品经①过滤、洗涤、干煤后,称量得到固体质量仍为0.5g.
应补充的另一项实验为(填写实验操作)②将过滤、洗涤、干燥后的红砖粉放入一只盛有过氧化氢溶液的试管中,观察产生气泡的速率.

分析 (1)根据反应的原理来分析;
(2)根据产生气体的速率来分析;
(3)根据比较催化效果的方法来分析;
(4)根据温度变化来分析;
(5)从液体中分离出固体的方法是过滤;结合催化剂的特征来分析.

解答 解:(1)过氧化氢在氯化铁溶液的催化作用下分解为水和氧气,故填:2H2O2$\frac{\underline{\;FeCl_{3}溶液\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)用图甲装置进行实验,应观察同时滴入两种溶液后产生气泡的快慢来判断催化效果,故填:产生气泡的快慢;
(3)催化剂的催化效果越好,反应产生气体的速率越快,可通过测量产生等体积的氧气所需要的时间来分析,所需时间越短,催化效果越好;故填:时间;
(4)由于该反应是个放热反应,反应完全结束后,温度降低,注射器以及装置内的压强变小,在外界大气压的作用下,活塞向内移动一点;故填:温度降低,装置内压强减小;
(5)从反应后的液体中分离出难溶性的红砖粉采用过滤的方法;要证明它是否属于催化剂,不但要看是否改变了反应速率、质量是否改变,还需要看其化学性质是否改变.
故答案为:过滤;将过滤、洗涤、干燥后的红砖粉放入一只盛有过氧化氢溶液的试管中,观察产生气泡的速率.

点评 本题考查实验装置的综合应用,为高频考点,把握反应速率测定原理及影响反应速率的因素为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

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(4)物质丙是重要的化工产品,在国民经济中占有重要地位.工业上用甲和乙合成丙.甲、乙、丙的微观示意图如表.
物    质-氮原子
-氢原子

示意图
①甲、乙、丙三种物质都是由分子构成(填“分子”“原子”或“离子”)
②甲、乙、丙中属于化合物的是丙(填序号) ③写出物质丙的化学式NH3
④甲和乙合成丙的反应中,甲、乙、丙的微粒个数之比为3:1:2
⑤根据物质的微观示意图学出甲和乙在高温、高压、催化剂的条件下反应生成丙的化学方程式为3H2+N2$\frac{\underline{\;\;催化剂\;\;}}{高温高压}$2NH3

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