【題目】化學(xué)實驗室常用二氧化錳催化過氧化氫分解的方法制取氧氣。那么,影響過氧化氫分解快慢的因素到底有哪些呢?某化學(xué)興趣小組對此進行如下研究。

(提出問題)影響過氧化氫分解快慢的因素有哪些?

(猜想與假設(shè))假設(shè)1:過氧化氫溶液的濃度;

假設(shè)2:催化劑的質(zhì)量;

假設(shè)3:溫度;

假設(shè)4:_______

(設(shè)計實驗)小明同學(xué)設(shè)計如下實驗方案進行驗證。

序號

H2O2溶液的濃度

H2O2溶液的質(zhì)量

溫度

MnO2的質(zhì)量

收集O2的體積

時間

5%

12 g

20 ℃

0.2 g

125 mL

20 s

30%

12 g

20 ℃

0.2 g

125 mL

2 s

30%

12 g

40 ℃

125 mL

148 s

(1)通過對比實驗①和②可知,過氧化氫分解的快慢與_______有關(guān)。

(2)在過氧化氫分解前后,二氧化錳的質(zhì)量和_______不變。

(3)請你寫出用二氧化錳催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式:_______。

(討論交流)(4)小紅同學(xué)認為在這個實驗中,必須用排水法收集氧氣,理由是_______。

(5)小輝同學(xué)提出小明的方案無法驗證溫度對過氧化氫分解快慢的影響,請你幫他說出理由:____。

(拓展延伸)同學(xué)們查閱資料得知,FeCl3溶液對過氧化氫分解也有影響。在老師的指導(dǎo)下設(shè)計實驗繼續(xù)探究,向兩支試管中分別加入等質(zhì)量、不同濃度的H2O2溶液,再加入等質(zhì)量、等濃度的FeCl3溶液,分別用氣壓傳感器測定兩試管中氣體壓力的變化曲線,如圖1。

(6)為保證實驗的準確性,請你設(shè)計向兩試管中加入FeCl3溶液的具體方法:__。

(7)請你從圖2曲線中找出FeCl3溶液對H2O2分解影響的兩條規(guī)律性結(jié)論:______。

【答案】催化劑的種類(合理即可) 過氧化氫溶液的濃度 化學(xué)性質(zhì) 2H2O22H2O+O2 排水法能準確測定收集氧氣的體積 方案中沒有溫度不同,其他變量全部相同的對照實驗 分別用注射器吸取等量、等濃度的氯化鐵溶液,同時注入兩支試管中 氯化鐵溶液能加快過氧化氫的分解 氯化鐵溶液對濃度大的過氧化氫溶液催化效果更好

【解析】

[作出假設(shè)]影響過氧化氫溶液分解快慢的因素可能有過氧化氫溶液的濃度、催化劑的質(zhì)量、催化劑的種類以及溫度;

[設(shè)計實驗](1)實驗①和②中除了過氧化氫溶液的濃度不同以外,其他條件均相同,通過實驗數(shù)據(jù)分析可知,過氧化氫溶液分解的快慢與過氧化氫溶液的濃度
有關(guān)系;

(2)二氧化錳在過氧化氫溶液分解中充當催化劑,在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;

(3)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣;反應(yīng)的化學(xué)方程式:2H2O22H2O+O2↑;

[討論交流](4)用排水法收集氧氣便于觀察到氧氣是否收集滿;

(5)所設(shè)計的三組實驗中,沒有除了溫度不同以外,其他條件均相同的對比實驗,所以無法驗證溫度對過氧化氫溶液分解快慢的影響;

[拓展延伸](6)向試管中加入FeCl3溶液,可以分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時注入兩支試管中;

(7)根據(jù)曲線可以看出,FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解;FeCl3溶液對濃度大H2O2溶液分解促進效果更好。

練習(xí)冊系列答案
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【題目】空氣中有氧氣,利用分離液態(tài)空氣的方法得到氧氣是工業(yè)上制取氧氣的重要途徑,如圖所示是工業(yè)上制氧氣流程圖:

(1)氮氣的沸點﹣196℃,氧氣的沸點﹣183℃,在蒸發(fā)的過程中_____(填“氮氣”或“氧氣”)先被蒸發(fā)出來。這樣制得的氧氣是_____(填“純凈物”或“混合物”)。

(2)從微粒的角度分析,空氣液化的原因是_____。

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【題目】A~G 是初中化學(xué)常見的物質(zhì),它們之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系如圖所示。其中 A、B、 C、D 都是氧化物,E、F、G 都是金屬單質(zhì),且 F 為導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性最好的金屬,A 和 G 均為紅色固體(其中部分反應(yīng)條件、反應(yīng)物及生成物已略去)。請回答下列問題:

(1)寫出 G 物質(zhì)的化學(xué)式____。

(2)寫出 B 物質(zhì)的一種用途____。

(3)寫出①反應(yīng)的化學(xué)方程式_______。 寫出②反應(yīng)的化學(xué)方程式____。

(4)從微觀角度解釋 B 和 D 兩種物質(zhì)性質(zhì)不同的原因____。

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【題目】在宏觀、微觀與符號之間建立聯(lián)系,是化學(xué)學(xué)科的特點。如下圖是氯元素在元素周期表中的信息,以及A、B、C、D四種粒子的結(jié)構(gòu)示意圖,請根據(jù)圖示回答。

(1)氯元素的相對原子質(zhì)量是____

(2)D是某原子的原子結(jié)構(gòu)示意圖,其中x=__;

(3)A、B、C、D四種粒子中,具有相對穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的是__(填字母序號);

(4)A、B、C、D四種粒子中,屬于同種元素的元素符號是___

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【題目】在一定條件下,在一個密閉容器內(nèi)發(fā)生某反應(yīng),測得反應(yīng)過程中各物質(zhì)的質(zhì)量如表所示,下列說法不正確的是( 。

物質(zhì)

X

Y

Z

W

反應(yīng)前質(zhì)量/g

10

3

90

0

反應(yīng)后質(zhì)量/g

3.2

3

待測

3.2

A. W可能是單質(zhì) B. Y可能是催化劑

C. 該反應(yīng)是分解反應(yīng) D. 反應(yīng)后Z物質(zhì)的質(zhì)量為

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:

【題目】下列實驗?zāi)苓_到目的的是( )

A. A B. B C. C D. D

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【題目】過氧化氫在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用。實驗小組對過氧化氫的某些性質(zhì)進行研究。

I.不穩(wěn)定性

(1)如下圖所示進行實驗,過氧化氫分解的化學(xué)方程式為_______________,產(chǎn)生3.2g O2時分解的過氧化氫的質(zhì)量為______ g。

(2)能用排水法收集O2的原因是______。

(3)探究溫度對過氧化氫分解速率的影響

同學(xué)們進行了如下的實驗,實驗數(shù)據(jù)如下表:

實驗序號

H2O2溶液的濃度%

30

30

30

H2O2溶液的體積/mL

6

6

6

溫度/

20

35

55

MnO2的用量/g

0

0

0

收集O2的體積/mL

0

1.9

7.8

反應(yīng)時間

40min

40min

40 min

由此得出的結(jié)論是_____________________________。

.腐蝕性

【查閱資料】H2O2溶液有腐蝕性。

【進行實驗】

將銅片分別浸泡在3種溶液中進行實驗,如下表

編號

實驗

一段時間后的現(xiàn)象

無明顯變化

溶液變藍,緩慢產(chǎn)生細小氣泡

無明顯變化

【解釋與結(jié)論】

(4)實驗①的作用是_____________________。

(5)銅片被腐蝕的反應(yīng)如下,補全該反應(yīng)的化學(xué)方程式。

Cu + H2O2+ H2SO4=== CuSO4 +_______。

【反思交流】

(6)某同學(xué)提出,實驗②中,除發(fā)生(5)的反應(yīng)外,還發(fā)生了一個反應(yīng)導(dǎo)致有細小氣泡產(chǎn)生,該反應(yīng)的反應(yīng)物為_______。

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【題目】對于甲烷燃燒的化學(xué)方程式CH4+2O2 CO2+2H2O,下列理解錯誤的是( )

A. 甲烷和氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成二氧化碳和水

B. 參加反應(yīng)的甲烷和氧氣與反應(yīng)生成的二氧化碳和水的分子個數(shù)之比為1∶2∶1∶2

C. 1個甲烷分子和2個氧氣分子反應(yīng)生成1個二氧化碳分子和2個水分子

D. 16 g甲烷和32 g氧氣反應(yīng)生成44 g二氧化碳和18 g水

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【題目】利用下圖所示裝置,探究可燃物的燃燒條件。

已知:白磷的著火點為40℃

(1)白磷燃燒的化學(xué)方程式為________。

(2)打開K,通入氧氣,觀察到試管中液面下降,原因是________。

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