18.化學(xué)興趣小組對(duì)“影響過氧化氫分解反應(yīng)速率的因素--過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)和二氧化錳的用量”進(jìn)行如下的實(shí)驗(yàn)探究,請(qǐng)你參與.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
在室溫下,選用10mL不同溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液(5%和10%)分別與0.2g、0.8g和1.0g的二氧化錳粉末進(jìn)行實(shí)驗(yàn).
(1)過氧化氫分解反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)用如圖1所示裝置收集并測量氧氣的體積,其中量筒的作用是根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積,判斷生成氧氣的體積,氧氣應(yīng)從e(選填e或f)管通入,再與g相連.
【數(shù)據(jù)處理】
(3)實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后,獲得的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
實(shí)驗(yàn)編號(hào)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
(均取10mL)
二氧化錳粉末
的質(zhì)量
氧氣的體積(mL)
(均收集5秒鐘)
a5%0.2g65.8
b5%0.8g85.7
c5%1.0g85.7
d10%0.2g121.9
e10%0.8g171.5
f10%1.0g171.5
①若要檢驗(yàn)上述實(shí)驗(yàn)收集到的氣體是否為氧氣,方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若帶火星的木條復(fù)燃,則證明是氧氣.
②要比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液對(duì)反應(yīng)快慢的影響,應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是ad(寫一組).由此可以得出的結(jié)論是:在催化劑、溫度相同的條件下,過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速度越快.
③從上述實(shí)驗(yàn)中得出二氧化錳的用量對(duì)反應(yīng)速率影響的結(jié)論是:在過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溫度相同的條件下,在一定的范圍內(nèi),MnO2的用量越大,反應(yīng)越快.
【拓展延伸】
(4)如圖2是興趣小組在記錄生成氧氣氣體體積與對(duì)應(yīng)時(shí)間的曲線,從曲線可以看出反應(yīng)的速率逐漸變小,其原因是隨著反應(yīng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,反應(yīng)速度變慢.
(5)你認(rèn)為影響過氧化氫分解反應(yīng)速率的因素還有催化劑種類,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案驗(yàn)證你的猜想取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定收集150mL氧氣所需的時(shí)間即可.

分析 (1)過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣,寫出反應(yīng)的方程式;
(2)為測定所收集氧氣的體積,則需要采用液體等量代換的方式,因此可以選用右圖這樣的裝置,短進(jìn)長出,讓里面的水等量流到量筒內(nèi),通過量筒內(nèi)液體的體積判斷收集的氣體的體積.
(3)①將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若帶火星的木條復(fù)燃,則證明是氧氣;
②根據(jù)ad中過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,而其它量相同進(jìn)行解答;
③觀察圖表,看其中的變量是二氧化錳粉末和等時(shí)間收集氧氣的體積.然后總結(jié)結(jié)論;
(4)根據(jù)不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液對(duì)反應(yīng)快慢的影響進(jìn)行分析;
(5)根據(jù)分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響進(jìn)行分析.

解答 解:(1)過氧化氫分解產(chǎn)生水和氧氣,反應(yīng)的方程式為:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)因?yàn)檠鯕獠灰兹苡谒,可以通過壓強(qiáng)的變化利用排水法把水壓入量筒內(nèi),根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積,判斷生成氧氣的體積,故進(jìn)氣管是短管e;
(3)①氧氣能支持燃燒,故檢驗(yàn)氧氣將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若帶火星的木條復(fù)燃,則證明是氧氣;
②ad中過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同,而其它量相同,所以能比較不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液對(duì)反應(yīng)快慢的影響,得出的結(jié)論是:在催化劑、溫度相同的條件下,過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速度越快;
③觀察圖表可知,二氧化錳粉末的量越多等時(shí)間收集氧氣的體積越多;同時(shí)還看出二氧化錳的量增加到一定量后,不再影響過氧化氫分解的速率.所以結(jié)論是:在過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、溫度相同的條件下,在一定的范圍內(nèi),MnO2的用量越大,反應(yīng)越快;
(4)從上面實(shí)驗(yàn)得到的結(jié)論是:在催化劑、溫度相同的條件下,過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)速度越快,從曲線可以看出反應(yīng)的速率逐漸變小,因?yàn)殚_始過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)大,反應(yīng)速度快,隨著反應(yīng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,反應(yīng)速度變慢,故填:隨著反應(yīng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,反應(yīng)速度變慢;
(5)影響過氧化氫分解速率的因素還有催化劑的種類.可以取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定收集150mL氧氣所需的時(shí)間即可.故答案為:催化劑種類;取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定收集150mL氧氣所需的時(shí)間即可.
故答案為:(1)2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)根據(jù)進(jìn)入量筒中水的體積,判斷生成氧氣的體積;
e;
(3)①將帶火星的木條伸入集氣瓶中,若帶火星的木條復(fù)燃,則證明是氧氣;
②越大,反應(yīng)速度越快;
③快;
(4)隨著反應(yīng)過氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)變小,反應(yīng)速度變慢;
(5)催化劑種類;
取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定收集150mL氧氣所需的時(shí)間即可.

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是影響過氧化氫分解速率的因素,難度不大,完成此類題時(shí),分析問題要注意控制變量.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

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6.現(xiàn)有X、Y、Z三種金屬,把X、Y分別放入稀鹽酸中,Y產(chǎn)生氣體的速率比X快,把Z放入硫酸銅溶液中,一段時(shí)間后,無明顯現(xiàn)象,根據(jù)以上事實(shí),判斷三種金屬的活動(dòng)性強(qiáng)弱,正確的是( 。
A.X>Y>ZB.Y>Z>XC.Y>X>ZD.Z>Y>X

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.如圖是工業(yè)上將煤轉(zhuǎn)化為清潔能源的微觀示意圖:

有關(guān)說法不正確的是(  )
A.圖中都屬于氧化物
B.該反應(yīng)類型為置換反應(yīng)
C.反應(yīng)前后原子的種類和數(shù)目保持不變
D.一個(gè)由一個(gè)氧原子和一個(gè)氫分子構(gòu)成

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

6.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn):向燒杯中加入變質(zhì)的氫氧化鈣固體和一定量的稀鹽酸,一段時(shí)間后固體全溶解.他們對(duì)所得溶液中的溶質(zhì)成分進(jìn)行了探究.
【提出問題該燒杯內(nèi)溶液中的溶質(zhì)是什么?
【猜想猜想一】:CaCl2、Ca(OH)2和HCl;     猜想二:CaCl2和Ca(OH)2;
猜想三:CaCl2(化學(xué)式);   猜想四:CaCl2和HCl根據(jù)所學(xué)知識(shí)判斷,猜想一一定不成立.
【查閱資料】氯化鈣溶液呈中性,碳酸鈉溶液呈堿性.
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)步驟:取少量燒杯內(nèi)溶液加入試管中,滴入幾滴酚酞溶液,振蕩.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:溶液呈無色.結(jié)論:猜想二不成立.
實(shí)驗(yàn)步驟:取少量燒杯內(nèi)溶液加入另一支試管中,逐滴加入碳酸鈉溶液至過量.
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象:先有氣泡產(chǎn)生,后有沉淀產(chǎn)生.結(jié)論:猜想三不成立,猜想四成立.
【反思與拓展】
(1)氫氧化鈣固體在空氣中變質(zhì)的化學(xué)方程式Ca(OH)2+CO2═CaCO3↓+H2O.
(2)酸性或堿性較強(qiáng)的液體直接進(jìn)入下水道,會(huì)污染環(huán)境.要處理燒杯內(nèi)的溶液,使其溶質(zhì)只含有CaCl2,應(yīng)向燒杯中加入過量的石灰石或大理石.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

13.在實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課上,某合作學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用碳酸鈉溶液鑒別失去標(biāo)簽的稀硫酸、氫氧化鈉溶液和氯化鋇溶液.請(qǐng)你參與探究并填空:
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
。1)分別用A、B、C三支試管取三種溶液各少量,然后再各加入一定量的碳酸鈉溶液A中出現(xiàn)白色沉淀
B中有氣泡生成
C中無明顯現(xiàn)象
 A中的原溶液是氯化鋇溶液
B中的原溶液是稀硫酸
C中的原溶液是氫氧化鈉溶液
上述實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,該組同學(xué)將A、B、C三支試管中的廢液倒入同一燒杯中,然后過濾得到濾液①.為確定濾液①的成分,同學(xué)們進(jìn)一步做了如下實(shí)驗(yàn)探究:
 實(shí)驗(yàn)操作 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)分析
(2)取少量濾液①于試管中,向其中加入足量的氯化鋇溶液;過濾,得沉淀和濾液②,向沉淀中加入足量稀硝酸產(chǎn)生白色沉淀
白色沉淀部分消失
 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,濾液①中含有
Na2CO3 、Na2SO4(填寫溶質(zhì)的化學(xué)式)
 (3) 取少量濾液②于試管中,
滴入足量酚酞
溶液變紅 根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知,濾液②中含有氫氧化鈉
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】(4)同學(xué)們通過分析推理,得出結(jié)論:濾液①中共含有4種溶質(zhì).
【實(shí)驗(yàn)反思】(5)向?yàn)V液①中加入足量的氯化鋇溶液的目的是除凈濾液中①的Na2CO3,防止對(duì)下一步結(jié)果產(chǎn)生影響.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)探究題

3.某科研小組設(shè)計(jì)利用稀H2SO4浸取某廢棄的氧化銅鋅礦(主要成分為CuO和ZnO,其余成分既不與酸反應(yīng),也不溶解于水)的方案,實(shí)現(xiàn)廢物綜合利用.部分實(shí)驗(yàn)流程如下:

請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)流程回答下列問題:
(1)操作1的名稱是過濾.
(2)在氧化銅鋅礦中加入過量稀硫酸,主要成分發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為ZnO+H2S04═ZnS04+H20,CuO+H2SO4=CuSO4+H2O.
(3)加過量鐵粉后,發(fā)生反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是置換反應(yīng),得到濾渣1的成分為Fe、Cu(填化學(xué)式).
(4)在實(shí)驗(yàn)過程中,雙氧水會(huì)與Fe2+反應(yīng)生成Fe3+和水,以便在后續(xù)的操作中將溶液中鐵元素除去.高錳酸鉀溶液也能將Fe2+氧化成Fe3+,選用雙氧水的優(yōu)點(diǎn)是不引入較難除去的雜質(zhì).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

10.下列說法正確的是(  )
A.墻內(nèi)開花墻外香說明分子在不斷運(yùn)動(dòng)
B.空氣是由空氣分子構(gòu)成的
C.含有氧元素的化合物都是氧化物
D.不同種元素最本質(zhì)的區(qū)別是中子數(shù)不同

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.關(guān)于催化劑的下列說法中,正確的是( 。
A.化學(xué)反應(yīng)后催化劑本身的質(zhì)量減少
B.化學(xué)反應(yīng)后催化劑本身的質(zhì)量增加
C.催化劑可改變化學(xué)反應(yīng)速率
D.化學(xué)反應(yīng)后催化劑的化學(xué)性質(zhì)發(fā)生變化

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

8.下列有關(guān)物質(zhì)除雜、檢驗(yàn)、鑒別、分離的說法正確的是( 。
A.向混有MgCl2的NaCl溶液中加入過量NaOH溶液,過濾得到無雜質(zhì)的NaCl溶液
B.用水可以鑒別硫酸銅、氯化鈉和碳酸鈣三種固體物質(zhì)
C.向某溶液中滴加稀鹽酸,產(chǎn)生無色無味氣體,則該溶液中一定含有碳酸氫根離子
D.依次通過溶解、過濾、蒸發(fā)三步操作,可分離硝酸鈉和碳酸鉀

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