【題目】某化學興趣小組對氯酸鉀制取氧氣的催化劑展開探究。請回答下列問題:
探究一:二氧化錳粒徑大小對催化效果的影響
取兩份等質量氯酸鉀,分別加入等質量、粒徑大小不同的二氧化錳進行加熱,用傳感器測得固體殘留率(反應后剩余固體質量與反應前固體質量之比)如右圖:
(1)二氧化錳作催化劑,加熱氯酸鉀制取氧氣的化學方程式為_____________。
(2)查閱資料得知,發(fā)生反應的溫度越低,催化效果越好。分析上圖,對氯酸鉀分解催化效果更好的是_____________。催化效果更好的原因可能是_____________。
探究二:催化劑用量及催化劑種類對催化效果的影響
同學們設計如下實驗方案:
編號 | 氯酸鉀質量/g | 催化劑 | 催化劑質量/g | 收集VmL氧氣 所需時間/s |
實驗1 | 5 | 171 | ||
實驗2 | 5 | 二氧化錳 | 0.25 | 79 |
實驗3 | 5 | 二氧化錳 | 0.5 | 49 |
實驗4 | 5 | 二氧化錳 | 2.5 | 93 |
實驗5 | 5 | 氧化鐵 | 0.5 | 58 |
實驗6 | 5 | 氯化鉀 | 0.5 | 154 |
(3)表中所列三種催化劑中,催化效果最好的是_____________。
(4)二氧化錳與氯酸鉀的質量比為_____________時,催化效果最好。
(5)氯化鉀_____________(填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變,用實驗1再繼續(xù)收集VmL氧氣,所需時間明顯少于171s,原因是_____________。
探究三:二氧化錳質量在反應前后的變化
同學們發(fā)現每次用氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣結束后,在拆卸裝置時總能聞到刺激性氣味。他們將加熱后剩余固體中的二氧化錳分離并測量其質量,發(fā)現總小于加熱前二氧化錳的質量。查閱資料后發(fā)現,一般認為加熱氯酸鉀和二氧化錳混合物的反應過程如下:
第1步: (其中Cl2有刺激性氣味)
第2步:
第3步:
(6)第3步反應中錳元素化合價變化為_____→________。
(7)反應后剩余固體中二氧化錳質量小于反應前的質量,原因可能是_____________。
【答案】 納米二氧化錳 等質量的催化劑,納米二氧化錳的粒徑更小,顆粒更多,與氯酸鉀的接觸面積大,催化效果更好 二氧化錳 1:10 有 生成的氯化鉀加快了反應速率 +6 +4 少量的氯氣隨著氧氣排出,使得第3步反應沒有發(fā)生完全
【解析】
(1)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑條件下加熱生成氯化鉀和氧氣,反應的方程式為:2KClO3 2KCl+3O2↑。故填:2KClO3 2KCl+3O2↑;
(2)查閱資料得知,發(fā)生反應的溫度越低,催化效果越好。分析上圖,對氯酸鉀分解催化效果更好的是納米二氧化錳。催化效果更好的原因可能是等質量的催化劑,納米二氧化錳的粒徑更小,顆粒更多,與氯酸鉀的接觸面積大,催化效果更好。
故填:納米二氧化錳;等質量的催化劑,納米二氧化錳的粒徑更小,顆粒更多,與氯酸鉀的接觸面積大,催化效果更好;
(3)表中所列三種催化劑中,催化效果最好的是二氧化錳。故填:二氧化錳;
(4)當氯酸鉀質量為5g,二氧化錳質量為0.5g時,催化效果最好,此時二氧化錳與氯酸鉀的質量比為1:10。故填:1:10;
(5)使用氯化鉀后,生成VmL氧氣的時間比沒有加其他物質的氯酸鉀生成VmL氧氣的時間短,故氯化鉀有催化作用。維持加熱條件不變,用實驗1再繼續(xù)收集VmL氧氣,所需時間明顯少于171s,原因是:生成的氯化鉀加快了反應速率。
故填:有;生成的氯化鉀加快了反應速率;
(6)第3步反應前錳酸鉀的錳元素化合價為+6價,反應后生成的二氧化錳中錳元素化合價為+4。故填:+6;+4;
(7)反應后剩余固體中二氧化錳質量小于反應前的質量,原因可能是:少量的氯氣隨著氧氣排出,使得第3步反應沒有發(fā)生完全。故填:少量的氯氣隨著氧氣排出,使得第3步反應沒有發(fā)生完全。
科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】某學習小組在探究碳酸鈉的化學性質時,做了下面所示的實驗。
(1)①實驗一:探究碳酸鈉溶液的酸堿性。觀察到試管中溶液變?yōu)榧t色,可得出結論是_____;
②實驗二:探究碳酸鈉與稀鹽酸的反應。
觀察到試管中產生大量氣泡,該反應的化學方程式為_____;
③實驗三:同學們將實驗一、實驗二反應后溶液倒入同一潔凈的燒杯中,得到無色溶液,則實驗二試管中反應后溶液所含有的溶質是_____。
④實驗四:探究碳酸鈉與氫氧化鈣溶液的反應。
觀察到試管底部產生白色沉淀,上層溶液為無色。此白色沉淀是_____;
(2)為了進一步了解實驗四上層溶液中所含溶質的成分,小組同學將實驗四試管內物質進行過濾,對濾液中溶質成分展開了探究。
(提出問題)濾液中溶質成分是什么?
(作出猜想)猜想一:濾液中溶質是氫氧化鈉、碳酸鈉
猜想二:濾液中溶質是氫氧化鈉、氫氧化鈣和碳酸鈉
猜想三:濾液中溶質是氫氧化鈉、氫氧化鈣
猜想四:濾液中溶質是氫氧化鈉
(交流討論)大家一致認為猜想二不成立,理由是_____。
(實驗驗證)
①步驟1:小組同學取實驗四少量濾液于試管中,加入少量氯化鈣溶液,觀察到產生白色沉淀,證明猜想_____(填“一”、“三或“四”),成立;
②步驟2:為了進一步確定該猜想中氫氧化鈉的存在,同學們向步驟1試管中繼續(xù)滴加氯化鈣溶液,直到不再產生沉淀,然后過濾,向濾液中加入_____溶液,當觀察到_____現象時,可證明氫氧化鈉的存在;
(交流反思)將步驟2中的氯化鈣溶液換成氫氧化鈣溶液,重復操作步驟2,是否可證明氫氧化鈉的存在,請說明原因_____。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】某化學興趣小組同學為回收一塊質量為80g的銅鋅合金中的銅,將該合金放入燒杯中,逐漸加入稀硫酸至不再產生氣泡時,恰好用去稀硫酸200g燒杯內剩余固體54g。請完成下列計算:
(1)80g銅鋅合金中鋅的質量是_______________________g。
(2)計算所用稀硫酸中溶質的質量分數__________________(寫出計算過程)。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】水是人類寶貴的自然資源。
(1)天然水中含有許多雜質,實驗室常用過濾方法除去水中不溶性雜質。過濾需要用到的儀器有帶鐵圈的鐵架臺、燒杯、漏斗和________(填儀器名稱)。
(2)硬水給生活和生產帶來很多麻煩,生活中常用________的方法來降低水的硬度。
(3)氯氣可用作自來水的消毒劑,實驗室制取氯氣的化學方程式為:,X的化學式為________。
(4)我國科學家已研制出在新型高效光催化劑作用下,利用太陽能分解水制氫氣。水在通過并接觸催化劑表面時,分解的微觀過程用示意圖表示如下(“O”表示氫原子,“”表示氧原子,“” 表示催化劑)。
則水分解微觀過程的正確順序是_______(填序號)。上述過程中,不能再分的粒子是_______。請寫出該反應的化學方程式:______。
(5)甲和乙兩種固體物質的溶解度曲線如圖所示。
①t2°C時,甲和乙的飽和溶液各100g,兩種溶液中溶劑的質量大小關系為:甲______乙(填“>”、“="或“<”)。
②將t2°C時150g甲的飽和溶液降溫至t1°C,所得溶液中溶質的質量分數為______(計算結果精確到0.1%)。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】燃燒與滅火與我們的生活有著密切的聯系,下面是探究燃燒與滅火的小實驗,請回答有關問題:
(1)物質燃燒一般需要同時滿足三個條件:物質具有可燃性;可燃物與氧氣接觸;__________________。
(2)圖一所示實驗的滅火原理是__________________。
(3)圖二所示的實驗中觀察到的現象是:高的蠟燭先熄滅,矮的蠟燭后熄滅,同時燒杯內壁會變黑,該實驗提示我們,在樓房著火時正確的逃生方法是__________________。
(4)面粉廠為了避免爆炸事故發(fā)生,應采取的安全措施有_________________(寫出一種)。
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】水之問。
(1)通過如圖1電解水實驗,證明水是由___________元素組成,正極產生的氣體是__________, 當其中一個電極產生5 mL氣體時,另一電極產生的氣體體積可能是_____________mL.
(2)福安山川秀美,小林秋游帶回一瓶山泉水,取樣加入適量肥皂水,振蕩產生較多泡沫,則該山泉水屬于_____________ (填 “硬水”或“軟水”)。
(3)自來水在傳輸過程中若存在細菌,在家中飲用該水之前,用_____________方法處理。
(4)“海波” 是常見的基本藥物,為無色透明晶體,熔點為48°C,沸點100°C,用圖2裝置對“海波”進行熔化,其中水的主要作用是____________(填序號, 可多選)。
A 此實驗中水起到控制溫度的作用
B 水能迅速加快“海波”的熔化
C 使“海波”受熱更均勻
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】為探究二氧化碳能否和水反應,用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下圖四個實驗。實驗I、Ⅳ中小花變紅,實驗Ⅱ、Ⅲ中小花不變色。下列說法不正確的是( 。
A. 實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅
B. 實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅
C. 實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學反應
D. 上述實驗說明二氧化碳和醋酸具有相似的化學性質
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】為探究二氧化碳能否和水反應,用四朵石蕊溶液染成紫色的干燥小花完成下圖四個實驗。實驗I、Ⅳ中小花變紅,實驗Ⅱ、Ⅲ中小花不變色。下列說法不正確的是( 。
A. 實驗Ⅰ、Ⅱ說明醋酸可以使小花變紅
B. 實驗Ⅲ說明二氧化碳不能使小花變紅
C. 實驗Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ說明二氧化碳能與水發(fā)生化學反應
D. 上述實驗說明二氧化碳和醋酸具有相似的化學性質
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】2014年8月19日,安徽淮南某煤礦發(fā)生井下特大瓦斯爆炸事故.瓦斯是煤礦礦井下有害氣體的總稱,它已成為煤礦事故的“頭號殺手”.
(1)瓦斯的主要成分是甲烷.甲烷在空氣中完全燃燒的化學方程式為 .
(2)為了防止煤礦的礦井發(fā)生瓦斯爆炸事故,下列做法可行的是 (填序號,下同).
A.進礦井前先做燈火實驗
B.工人必須戴安全帽才能進入礦井
C.礦井內要加強通風
D.安裝瓦斯探頭傳感器監(jiān)測瓦斯?jié)舛?/span>
(3)礦井下特大瓦斯爆炸事故發(fā)生后,專家提出了注入液氮滅火的方案.液氮可用于礦井滅火的原因是 、 (寫出兩條).
(4)救援過程中,打通“生命之孔”及時向被困人員輸送含有下列成分的營養(yǎng)液,該營養(yǎng)液中的主要供能物質是 .
A.水 B.葡萄糖
C.維生素 D.氯化鈉.
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