“分解過(guò)氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”,以及“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn),引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【實(shí)驗(yàn)探究一】氧化鐵能否作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,催化效果如何?
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
I.分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現(xiàn)象。 | A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星木條復(fù)燃,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象 |
II.待A試管中沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生時(shí),重新加入過(guò)氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復(fù)多次試驗(yàn),觀察現(xiàn)象。 | 試管中均產(chǎn)生氣泡,帶火星木條均復(fù)燃 |
III.將實(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過(guò)濾,并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱量,所得固體質(zhì)量仍為ag。 | |
IV分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中,向C試管中加入ag氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。 | |
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | H2O2溶 液濃度% | H2O2溶液體積/mL | 溫度℃ | MnO2的用量/g | 收集氧氣的體積/mL | 反應(yīng)所需 的時(shí)間/s |
① | 5 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 16.75 |
② | 15 | 1 | 20 | 0.1 | 4 | 6.04 |
③ | 30 | 5 | 35 | 0 | 2 | 49.21 |
④ | 30 | 5 | 55 | 0 | 2 | 10.76 |
(1)氧化鐵能加快過(guò)氧化氫分解的反應(yīng)速率
(2)化學(xué)性質(zhì) 質(zhì)量
(3)H2O2 H2O + O2
(4)二氧化錳催化效果比氧化鐵好
(5)反應(yīng)物濃度(或濃度)③和④溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快
(6)反應(yīng)物濃度越大,單位體積的反應(yīng)物中含有的粒子數(shù)越多,粒子間碰撞的概率越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快
解析試題分析:(1)通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn),說(shuō)明氧化鐵確實(shí)改變了過(guò)氧化氫分解的速率。
(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ說(shuō)明氧化鐵仍能對(duì)過(guò)氧化氫的分解起加快作用,說(shuō)明其化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有發(fā)生改變。實(shí)驗(yàn)Ⅲ通過(guò)兩次稱量,說(shuō)明其質(zhì)量在反應(yīng)前后并沒(méi)有發(fā)生改變。
(3)這個(gè)反應(yīng)和二氧化錳作催化劑時(shí)的反應(yīng)一樣,只需將催化劑由二氧化錳轉(zhuǎn)換成氧化鐵即可。反應(yīng)的化符號(hào)表達(dá)式為:H2O2H2O + O2
(4)由于D試管中用的是二氧化錳,若實(shí)驗(yàn)IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,可以得到的結(jié)論是二氧化錳催化效果比氧化鐵好。
(5)實(shí)驗(yàn)①和②中唯一的不同是過(guò)氧化氫溶液的濃度,所以我們可以得出反應(yīng)速率還與反應(yīng)物的濃度有關(guān)。要得出化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系,只需找到溫度不同而其他條件完全相同的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)作對(duì)比,觀察表格,容易發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)③和④符合我們的要求,且它們之間的關(guān)系是:溫度越高,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
(6)根據(jù)題目信息“化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果”,不難理解得出:反應(yīng)物濃度越大,單位體積的反應(yīng)物中含有的粒子數(shù)越多,粒子間碰撞的概率越大,化學(xué)反應(yīng)速率越快。
考點(diǎn):催化劑概念的理解,化學(xué)反應(yīng)速率影響因素的探究
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
實(shí)驗(yàn)室里,試劑瓶的標(biāo)簽常因脫落或被腐蝕而丟失,現(xiàn)有失去標(biāo)簽的6瓶溶液,可能是NaCl、Na2CO3、NaOH、CaCl2、Ca(OH)2、HCl、CuSO4七種物質(zhì)中的六種,教師將它們編號(hào)為A、B、C、D、E、F,讓同學(xué)們鑒別這六種物質(zhì),請(qǐng)你參與小明的下列鑒別過(guò)程.
[查閱資料]:CaCl2溶液顯中性,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl
(1)觀察各種溶液的顏色,其中C瓶為 色,是硫酸銅溶液.
(2)做兩兩混合實(shí)驗(yàn),E與其他四種物質(zhì)混合的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象記錄如下:
| A | B | D | F |
E | 無(wú)現(xiàn)象 | 白色沉淀 | 無(wú)色氣泡 | 白色沉淀 |
實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
小紅為大家做了一個(gè)“燃紙成鐵”的趣味實(shí)驗(yàn)。將一張濾紙(組成元素為C、H、O)用FeCl3 濃溶液潤(rùn)濕,在酒精燈上烘干后點(diǎn)燃,濾紙變黑、紅熱,最終生成黑褐色物質(zhì)。小紅告訴大家:黑褐色物質(zhì)中含有鐵單質(zhì)。
【提出問(wèn)題】黑褐色物質(zhì)中真的含有鐵單質(zhì)嗎?
【探究過(guò)程】
(1)小紅先從反應(yīng)物組成分析,因?yàn)?u> 所以反應(yīng)后可能生成鐵單質(zhì)。
(2)為獲得實(shí)驗(yàn)證據(jù),小紅做了實(shí)驗(yàn)1。
實(shí)驗(yàn)1:將黑褐色物質(zhì)放入稀鹽酸中,發(fā)現(xiàn)有連續(xù)微小氣泡產(chǎn)生。若黑褐色物質(zhì)中
含有鐵單質(zhì),則反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
(3)小明提出疑問(wèn):實(shí)驗(yàn)1中產(chǎn)生的氣泡也可能是濾紙?zhí)蓟笪降目諝。為此,小紅又做了實(shí)驗(yàn)2: 觀察到有微小氣泡產(chǎn)生但很快停止。
證明實(shí)驗(yàn)1中的連續(xù)氣泡確實(shí)是由鐵單質(zhì)與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的。
(4)為進(jìn)一步證明黑褐色物質(zhì)中有鐵單質(zhì),小紅又做了實(shí)驗(yàn)3。
實(shí)驗(yàn)3:將黑褐色物質(zhì)放入 溶液中,觀察到紅色物質(zhì)生成。
【得出結(jié)論】通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)探究,證明黑褐色物質(zhì)中確實(shí)含有鐵單質(zhì)。
(5)【實(shí)驗(yàn)反思】小紅所做實(shí)驗(yàn)1和實(shí)驗(yàn)2是運(yùn)用了 實(shí)驗(yàn),使結(jié)論更有說(shuō)服力。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
鐵暴露在空氣中會(huì)生銹。不知你注意了沒(méi)有,將蘋(píng)果切開(kāi)不久,果肉上就會(huì)產(chǎn)生一層咖啡色的物質(zhì),也好象是生了“銹”一樣。某化學(xué)活動(dòng)小組對(duì)此進(jìn)行了探究。
【提出問(wèn)題】切開(kāi)的蘋(píng)果“生銹”與什么因素有關(guān)?
【猜想與假設(shè)】
猜想①:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氮?dú)庾饔枚吧P”;
猜想②:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的氧氣作用而“生銹”;
猜想③:可能是果肉中的物質(zhì)與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”;
【收集證據(jù)】
(一)查閱有關(guān)資料:已知蘋(píng)果“生銹”是果肉里的物質(zhì)(酚和酶)與空氣中的一種物質(zhì)發(fā)生氧化反應(yīng),生成咖啡色的物質(zhì)。且溫度越高反應(yīng)越快。
(二)實(shí)驗(yàn)探究:針對(duì)上面的猜想,化學(xué)活動(dòng)小組依次設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)方案,將蘋(píng)果肉分別放入 三種氣體中,依次觀察到下列實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。請(qǐng)你幫他們填寫(xiě)下表。
| 氮?dú)?br /> | 氧氣 | 二氧化碳 |
現(xiàn)象 | 不變色 | 變色 | |
結(jié)論 | 果肉變色與氮?dú)鉄o(wú)關(guān) | | 果肉變色與二氧化碳無(wú)關(guān) |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
某化學(xué)興趣小組同學(xué)為了研究影響分子運(yùn)動(dòng)速率的因素,如下圖所示,玻璃管左、右兩端分別放有脫脂棉,注射器中分別裝有濃鹽酸和濃氨水。濃氨水揮發(fā)出來(lái)的氨氣(NH3)和濃鹽酸揮發(fā)出來(lái)的氯化氫(HCl)能發(fā)生如下反應(yīng),NH3+ HCl=NH4Cl。兩個(gè)注射器同時(shí)向脫脂棉靠]近里邊的部位注入等體積的液體,過(guò)一會(huì),先在A處產(chǎn)生大量白煙,然后白煙逐漸充滿整個(gè)試管。
根據(jù)現(xiàn)象回答問(wèn)題:
(1)生成物NH4Cl常溫下的狀態(tài)是 (填“固體”、“液體”或“氣體”);
(2)有同學(xué)認(rèn)為先在A處產(chǎn)生白煙是因?yàn)镠Cl分子比NH3分子運(yùn)動(dòng)速度慢,請(qǐng)你分析影響分子運(yùn)動(dòng)速度的因素可能是 ;
(3)影響分子運(yùn)動(dòng)速率的因素還有溫度,請(qǐng)舉出生活中的一個(gè)實(shí)例 ;
(4)該實(shí)驗(yàn)中的注射器也可改用膠頭滴管直接滴入液體,相比較用注射器的優(yōu)點(diǎn)是 。
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
某化學(xué)小組同學(xué)利用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)若裝置Ⅰ中加入石灰石和過(guò)量稀鹽酸,裝置Ⅱ中加入澄清石灰水.打開(kāi)a,關(guān)閉b,裝置Ⅰ中觀察到的現(xiàn)象是 ;一段時(shí)間后,關(guān)閉a,打開(kāi)b,裝置Ⅱ中觀察到的現(xiàn)象是 .
(2)若利用裝置Ⅱ完成模擬合成氨氣(N2+3H22NH3)過(guò)程中的氣體混合實(shí)驗(yàn).從裝置Ⅱ右側(cè)導(dǎo)管通入氮?dú),左?cè)導(dǎo)管通入氫氣,則裝置Ⅰ中加入的藥品是 ,裝置Ⅱ中加入濃硫酸,則裝置Ⅱ的作用有:① ;②使氮?dú)夂蜌錃獬浞只旌;③通過(guò)觀察 來(lái)控制氣體的體積比,從而提高氮?dú)夂蜌錃獾睦寐剩?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/0f/6/l5vr22.png" style="vertical-align:middle;" />
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
張麗同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設(shè)計(jì)并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn):
| 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié) | |
結(jié)論 | 總結(jié) | |||
實(shí)驗(yàn)一 | 取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條 | 有氣泡產(chǎn)生,木條不復(fù)燃 | 過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,但反應(yīng)速率 。 反應(yīng)的化學(xué)方程式為: 。 | 二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑 |
實(shí)驗(yàn)二 | 向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條 | 沒(méi)有明顯現(xiàn)象 | | |
實(shí)驗(yàn)三 | | | 二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分解 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
某研究性學(xué)習(xí)小組將實(shí)驗(yàn)室制備二氧化碳?xì)怏w反應(yīng)后的廢物進(jìn)行處理,目的是制取中性干燥劑CaCl2。得到固體后,他們對(duì)固體的成分進(jìn)行了如下探究:
[提出猜想]
猜想一:只有CaCl2;
猜想二:CaCl2和CaCO3;
猜想三:CaCl2和HCl。
| 操作 | 現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
步驟一 | | 猜想二成立 | |
步驟二 | |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:探究題
幾年前,一輛載滿20t電石的掛車(chē),在浙江濱江區(qū)燃起熊熊大火并伴有大量黑煙.事故路面上灑落了五六百米燃著的石頭.這輛貨車(chē)在雨中整整燃燒了一天,消防官兵對(duì)大火也束手無(wú)措,場(chǎng)面讓人震撼.大家對(duì)電石的化學(xué)性質(zhì)產(chǎn)生了濃厚的興趣,請(qǐng)你一起與他們完成下列探究活動(dòng).
【查閱資料】電石的主要成分是碳化鈣(CaC2),可以與水反應(yīng)生成一種可燃性氣體及白色固體.常見(jiàn)的可燃性氣體中,乙炔(C2H2)燃燒時(shí)伴有大量黑煙.
【猜想與假設(shè)】
電石與水反應(yīng)生成的可燃性氣體是:氧氣、氫氣或乙炔(C2H2);電石與水反應(yīng)生成的白色固體是:氧化鈣、氫氧化鈣或碳酸鈣.大家做出以上推斷的理由是 .
大家討論后一致認(rèn)為該氣體不可能是氧氣,原因是 ,白色固體不可能是氧化鈣,原因是(用化學(xué)方程式表示) .
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
(1)取適量電石加水反應(yīng),收集生成的氣體,驗(yàn)純后點(diǎn)燃. | 氣體燃燒,產(chǎn)生黃色火焰并伴有濃烈黑煙. | 電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的氣體是 |
(2)取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中,滴加過(guò)量稀鹽酸. | 固體溶解, . | 電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體不是碳酸鈣 |
(3)取適量反應(yīng)后生成的固體于試管中加水,向上層清液中滴加2~3滴 . | 溶液變紅 | 電石與水反應(yīng)產(chǎn)生的固體是氫氧化鈣 |
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