某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案,该方案的实验目的是:探究 对反应速率的影响。
编号 | 温度 | 催化剂 | 氯酸钾、二氧化锰的质量比 | 生成1升氧气所需时间/s |
实验Ⅰ | 400℃ | MnO2 | 1:1 | 153 |
实验Ⅱ | 400℃ | MnO2 | 2:1 | 240 |
小芳在实验时,误把氧化铜当作二氧化锰放入加热,结果发现也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(提示:开始产生气体的温度越低,表示反应速度越快)。
实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾和二氧化锰(质量比1︰1) | 350 |
氯酸钾和氧化铜(质量比1︰1) | 370 | |
氯酸钾和氧化铁(质量比1︰1) | 390 |
【数据和结论】
(1)由实验 与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是 。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需验证它在化学反应前后的 和 是否改变。
小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置 | 实验主要过程 |
①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。 |
实验结论:过氧化钙与水反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析与反思】
(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是 。
(2)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议 。
(3)同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下:①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气
你认为猜想 (填序号)一定是错误的,理由是 。
【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。
试计算:
(1)过氧化钙的相对分子质量为 ;
(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为 ;
(3)过氧化钙中钙元素质量分数为 ;
(4)该产品中过氧化钙的质量分数至少为 。
氯酸钾和二氧化锰的质量比
【分析数据、得出结论】 (1)① (2)二氧化锰或MnO2
【反思】 质量和化学性质
【猜想Ⅱ】:不能
【分析与反思】(1)过氧化钙能在水中持续、缓慢放出氧气,所以可作增氧剂
(2)加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)
(3)② 化学反应前后元素种类不变,而反应前没有碳元素
【计算】(1)72 (2)40:32(或5:4) (3)55.6% (4)72%
【解析】
试题分析:通过表格中的数据,实验Ⅰ和实验Ⅱ对比:温度相同,催化剂相同,就是氯酸钾、二氧化锰的质量比不同,故该方案的实验目的是:探究氯酸钾和二氧化锰的质量比对反应速率的影响
【分析数据、得出结论】(1)要证明是否除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂,首先必须做对比实验,故由实验①与实验④对比,证明猜想合理
(2)实验所用的三种物质中,通过观察分解温度,氯酸钾和二氧化锰的分解温度最低,故催化效果最好的是二氧化锰或MnO2
【反思】催化剂还必须在化学反应前后质量和化学性质不变
【猜想Ⅱ】过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,说明反应太慢,故过氧化钙与水反应不能用于实验室制取氧气
【分析与反思】(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是:过氧化钙能在水中持续、缓慢放出氧气,所以可作增氧剂
(2)影响化学反应速率的因素:反应温度、反应物的接触面积,是否加入催化剂等,故对此实验进行改进,使该反应加快的合理化建议:加热过氧化钙和水的混合物(或向过氧化钙和水的混合物中加入催化剂)
(3)根据质量守恒定律,元素种类在反应前后不变,故猜想②是错误的,理由是:化学反应前后元素种类不变,而反应前没有碳元素
【计算】(1)根据过氧化钙的化学式(CaO2),相对分子质量=40+16×2=72
(2)根据过氧化钙的化学式(CaO2),钙元素与氧元素的质量比=40:16×2=40:32(或5:4)
(3)根据过氧化钙的化学式(CaO2),过氧化钙中钙元素质量分数=40/72×100%=55.6%
(4)根据标签内容,净含量:100g及钙(以Ca计):40%---45%,可以计算出钙元素质量至少=100g×40%=40g,再根据元素质量=物质质量×元素质量分数,故可求出过氧化钙质量=40g÷40/72×100%=72 g,故该产品中过氧化钙的质量分数至少=72 g/100g×100%=72%
考点:催化剂的特征,探究性实验的设计,根据化学式进行的计算,能看懂标签的内容等
科目:初中化学 来源:2014-2015学年湖北省初三12月月考理科综合化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列实验操作(或方案)不能达到实验目的的是
序号 | 实验操作(或方案) | 实验目的 |
A | 取两块干燥的玻璃片,对着其中的一块哈气 | 比较呼出的气体和空气中水蒸气的含量 |
B | 向试管中加入2 mL浓氨水,将蘸有酚酞溶液的棉花靠近该试管的管口 | 证明分子在不断运动 |
C | 把燃着的木条伸入充满氮气的集气瓶里 | 探究氮气是否支持燃烧 |
D | 用排水法收集气体,当导管口有气泡放出时,立即将导管伸入盛满水的集气瓶中 | 收集纯净的气体 |
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年广东省深圳市九年级上学期期中联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
下列物质的化学式、命名、分类三者相符的一组是
A.K2MnO4,高锰酸钾,氧化物 B.KClO3,氯酸钾,氧化物
C.FeSO4,硫酸铁,化合物 D.H2O,水,氧化物
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年广东省深圳市九年级上学期期中联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
运用下列方法或试剂区分各组物质,难以达到目的的是
A.燃着的木条——氧气和氢气 B.观察颜色——酒精和水
C.澄清石灰水——二氧化碳和氮气 D.肥皂水——软水和硬水
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年广东省深圳市九年级上学期期中联考化学试卷(解析版) 题型:选择题
以下是对人体吸入的空气和呼出的气体的探究的实验步骤,下列相关说法中正确的是:
实验步骤 |
步骤一:取两个空集气瓶,在空气中用玻璃片将瓶口盖好,另取两集气瓶,用排水法收集两 瓶人呼出的气体,用玻璃片盖好 |
步骤二:将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出的气体的样品中,观察 |
步骤三:向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水,振荡 |
步骤四:取两块干燥的玻璃片或镜片,对其中一块哈气,对比观察两块玻璃片上发生的现象 |
A.步骤二的实验目的是为了证明氮气不助燃、二氧化碳也不助燃
B.步骤三的实验目的是为了证明呼出气体中二氧化碳含量多于吸入的空气
C.步骤四的实验目的是为了证明空气中含有大量水蒸气
D.步骤二中可以将燃着的木条替换为带火星的木条
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年江苏省无锡市初三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:填空题
化学是一门以实验为基础的科学,图1~4是教材上部分实验的装置图。请回答下列问题:
(1)图1实验时,在集气瓶底部装少量水的目的是 ;
(2)图2实验中发现 现象,说明分子在不断运动;
(3)图3实验在通电一段时间后,切断电源,此时,正极端与负极端的玻璃管内产生的气体体积比为 ;
(4)图4实验盐酸与碳酸钠粉末反应前天平平衡,则反应后天平的指针会 (填“偏左”、“偏右”或“平衡”)。
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年江苏省无锡市初三上学期期中考试化学试卷(解析版) 题型:选择题
香料化学家已经开发出多种脂类人工香料,如丁酸甲酯(化学式为C5H10O2)具有苹果香味。下列有关丁酸甲酯说法正确的是
A.丁酸甲酯属于氧化物
B.丁酸甲酯由5个碳原子、10个氢原子和2个氧原子构成
C.丁酸甲酯中氢元素的质量分数最小
D.丁酸甲酯中碳元素、氢元素和氧元素的质量比为5:10:2
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年江苏省九年级12月月考化学试卷(解析版) 题型:探究题
(10分)乙炔(C2H2)气体和氧气反应能产生高温火焰,工人师傅常用氧炔焰切割或焊接金属。乙炔由碳化钙(块状固体,化学式为CaC2)与水反应生成,同时生成一种白色固体。
【查阅资料】电石主要成分为碳化钙(CaC2),它没有可燃性。
【提出问题】白色固体是什么物质?
【做出猜想】小明经过思考认为有以下几种可能:
猜想一:CaO;猜想二: ;猜想三:Ca(OH)2。
他的依据是 。
【交流反思】经过同学们交流讨论,认为猜想一不成立。否定猜想一的理由是:
。
【进行实验】(一)取少量白色固体放入试管中,滴加稀盐酸,没有观察到 ,证明猜想二不成立。
(二)取少量白色固体加入到水中,取上层清液,通入 ,有白色浑浊出现,证明猜想三成立。该反应的化学方程式为: 。
结论:白色固体是Ca(OH)2。
【拓展应用】某市一辆满载电石的货车遇大雨引发熊熊大火,其中的可燃物是________,且该反应放出大量热,使可燃物达到_______________。
【交流反思】通过上述实验可知,电石在保存和运输时的注意事项_ ___
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科目:初中化学 来源:2014-2015学年贵州省遵义市初三上第三次月考化学试卷(解析版) 题型:填空题
碘元素(元素符号为I)的原子结构示意图为
请回答下列问题。
(1)x的值为 。
(2)“加碘食盐”中一般加入碘酸钾(化学式为KIO3),碘元素化合价为 。
(3)一般情况下,元素原子的最外层电子数相同,具有相似的化学性质。碘元素的化学性质与下列元素的化学性质最相似的是 。
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