31、小麗同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過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 過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,但是

反應(yīng)的化學(xué)方程式為:
二氧化錳是過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 沒有明顯現(xiàn)象
實(shí)驗(yàn)三
二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(1)請(qǐng)你幫小麗同學(xué)填寫上表中未填完的空格.
(2)在小麗的探究實(shí)驗(yàn)中,“實(shí)驗(yàn)一”和“實(shí)驗(yàn)二”起的作用是
對(duì)照

(3)小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)的“總結(jié)”,她補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的探究實(shí)驗(yàn),最終完成了對(duì)“命題”的實(shí)驗(yàn)證明.
第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量,其目的是:
比較MnO2在過氧化氫分解前后的質(zhì)量
;
第二方面的實(shí)驗(yàn)是利用“實(shí)驗(yàn)三”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn).接下來的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論是:
傾倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產(chǎn)生,說明MnO2仍然能加快過氧化氫的分解速率(化學(xué)性質(zhì)沒變)
分析:(1)雙氧水在二氧化錳做催化劑條件下能分解產(chǎn)生大量氧氣,這是課本實(shí)驗(yàn),容易解答;
(2)設(shè)計(jì)化學(xué)實(shí)驗(yàn)要遵循單一變量和對(duì)照原則,從題中可知“實(shí)驗(yàn)一”和“實(shí)驗(yàn)二”起對(duì)照作用,通過實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二可證明雙氧水能分解產(chǎn)生氧氣,而二氧化錳不能分解產(chǎn)生氧氣;
(3)屬于實(shí)驗(yàn)反思部分,結(jié)合催化劑的特點(diǎn)--催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變即可作出解答.
解答:解:(1)實(shí)驗(yàn)一:雙氧水在沒有二氧化錳做催化劑的條件下也能分解產(chǎn)生氧氣,只是放出氧氣速度慢反應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2O2═2H2O+O2↑;實(shí)驗(yàn)二:二氧化錳加入水中不能產(chǎn)生使帶火星木條復(fù)燃的氣體,說明二氧化錳加入水中不能產(chǎn)生氣體;實(shí)驗(yàn)三由實(shí)驗(yàn)結(jié)論可確定實(shí)驗(yàn)操作為:向盛有5mL5%過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條,現(xiàn)象是:產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條迅速?gòu)?fù)燃.
(2)“實(shí)驗(yàn)一”和“實(shí)驗(yàn)二”起的作用是對(duì)照;
(3)兩次稱量的目的是比較MnO2在過氧化氫分解前后的質(zhì)量有無變化,要驗(yàn)證二氧化錳的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變,只要簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)說明MnO2仍然能加快過氧化氫的分解速率即可.
故答案為:(1)

(2)對(duì)比(或?qū)φ盏龋?BR>(3)第一方面:比較MnO2在過氧化氫分解前后的質(zhì)量.
第二方面:傾倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產(chǎn)生(1分),說明MnO2仍然能加快過氧化氫的分解速率(化學(xué)性質(zhì)沒變)(1分)
點(diǎn)評(píng):本實(shí)驗(yàn)探究題從實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)結(jié)論、實(shí)驗(yàn)反思等多方面對(duì)實(shí)驗(yàn)做了綜合考查,難度較大,需要學(xué)生具備扎實(shí)的基本功.特別是(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案說明二氧化錳仍然能催化雙氧水分解難度很大,學(xué)生需要在掌握正確的實(shí)驗(yàn)操作方法和正確讀懂理解題意的基礎(chǔ)上才能得出正確答案.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年北京市海淀區(qū)九年級(jí)上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:探究題

(8分)小麗對(duì)家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明書了解到家用制氧機(jī)的工作原理如下:

加壓時(shí),裝填在制氧機(jī)內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮?dú),制取高濃度氧氣。減壓時(shí),分子篩將所吸附的氮?dú)馀欧。整個(gè)過程中,分子篩并不消耗。

小麗用這臺(tái)家用制氧機(jī)制取并收集了一袋氣體,帶到實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行研究。

實(shí)驗(yàn)I:小麗欲通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。  

【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

化學(xué)方程式

取一只250 mL的集氣瓶,用排水法收集一瓶所帶氣體,然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中

木炭燃燒得更旺

化學(xué)方程式I

表中,化學(xué)方程式I是         

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實(shí)驗(yàn)反思】老師指出上述實(shí)驗(yàn)并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實(shí)

驗(yàn)不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是         。

實(shí)驗(yàn)II:測(cè)定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并重復(fù)多次。

(250 mL 集氣瓶)

【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)操作

主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性

 

裝置的氣密性良好

加入藥品,將裝置連接固定

 

 

打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b

A中水進(jìn)入到B中,B中水的體積為200 mL。

收集200 mL氣體(由壓強(qiáng)差引起的誤差忽略不計(jì))

用凸透鏡聚光引燃白磷

燃燒,產(chǎn)生大量白煙

 

待白磷熄滅并冷卻到室溫,

進(jìn)行操作I

現(xiàn)象I

小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中,操作I是         ;現(xiàn)象I是         

【數(shù)據(jù)記錄】   

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

B中剩余水體積/mL

100

42

39

41

38

【數(shù)據(jù)處理】已知,在上表數(shù)據(jù)中,第1組數(shù)據(jù)偏差較大,存在明顯誤差,在數(shù)據(jù)處理時(shí)應(yīng)刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為         % 。

【實(shí)驗(yàn)反思】

(1)這臺(tái)家用制氧機(jī)制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于         (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。

(2)導(dǎo)致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是         

 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

小麗對(duì)家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明

書了解到家用制氧機(jī)的工作原理如下:

加壓時(shí),裝填在制氧機(jī)內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮?dú),制取?/p>

濃度氧氣。減壓時(shí),分子篩將所吸附的氮?dú)馀欧拧U麄(gè)過程中,分

子篩并不消耗。

小麗用這臺(tái)家用制氧機(jī)制取并收集了一袋氣體,帶到實(shí)驗(yàn)室對(duì)其進(jìn)行研究。

實(shí)驗(yàn)I:小麗欲通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。   

【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)步驟

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

化學(xué)方程式

取一只250 mL的集氣瓶,用排水法收集一瓶所帶氣體,然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中

木炭燃燒得更旺

化學(xué)方程式I

表中,化學(xué)方程式I是         

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實(shí)驗(yàn)反思】老師指出上述實(shí)驗(yàn)并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實(shí)

驗(yàn)不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是          。

實(shí)驗(yàn)II:測(cè)定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)了如下圖所示裝置,進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并重復(fù)多次。

                            (250 mL 集氣瓶)

【實(shí)驗(yàn)記錄 】

實(shí)驗(yàn)操作

主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象

實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性

裝置的氣密性良好

加入藥品,將裝置連接固定

打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b

A中水進(jìn)入到B中,B中水的體積為200 mL。

收集200 mL氣體(由壓強(qiáng)差引起的誤差忽略不計(jì))

用凸透鏡聚光引燃白磷

燃燒,產(chǎn)生大量白煙

待白磷熄滅并冷卻到室溫,

進(jìn)行操作I

現(xiàn)象I

小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中,操作I是          ;現(xiàn)象I是         

【數(shù)據(jù)記錄】    

實(shí)驗(yàn)次序

1

2

3

4

5

B中剩余水體積/mL

100

42

39

41

38

【數(shù)據(jù)處理】已知,在上表數(shù)據(jù)中,第1組數(shù)據(jù)偏差較大,存在明顯誤差,在數(shù)據(jù)處理

時(shí)應(yīng)刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為          % 。

【實(shí)驗(yàn)反思】

(1)這臺(tái)家用制氧機(jī)制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于          (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。

(2)導(dǎo)致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是          。

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