某同學(xué)對(duì)MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸鉀受熱分解反應(yīng)中的催化作用進(jìn)行了研究.實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)如下表.就本實(shí)驗(yàn)的有關(guān)問(wèn)題,請(qǐng)?zhí)羁眨?br />
實(shí)驗(yàn)
編號(hào)
KclO3(g)產(chǎn)生氣體(mL)耗時(shí)
(s)
化學(xué)式質(zhì)量(g)實(shí)際回收
10.6---10480
20.6MnO20.2090%67.236.5
30.6CuO0.2090%67.279.5
40.6Fe2O30.2090%67.234.7
50.6Cr2O30.20異常67.2188.3
(1)本實(shí)驗(yàn)的裝置由下圖三部分組成,其正確的接口連接順序?yàn)?div id="7yvqucx" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 


(2)為證明編號(hào)2的實(shí)驗(yàn)中MnO2起到催化作用,還要測(cè)定反應(yīng)剩余物中MnO2的質(zhì)量,實(shí)驗(yàn)的操作順序是:溶解→
 

(3)從上表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,對(duì)氯酸鉀受熱分解有催化作用的物質(zhì),按其催化能力從大到小的順序?yàn)?div id="peb8dav" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
(填物質(zhì)的化學(xué)式).
(4)從編號(hào)3的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可計(jì)算出KCIO3的分解率為
 
%(保留一位小數(shù)).
(5)在進(jìn)行編號(hào)5的實(shí)驗(yàn)時(shí),有刺激性的黃綠色氣體產(chǎn)生,該氣體可能是
 
(填化學(xué)式),可用試紙檢驗(yàn)該氣體,上述異,F(xiàn)象產(chǎn)生的原因是
 

(6)研究表明“在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑比表面積(單位質(zhì)量表面積)可提高化學(xué)反應(yīng)速率”.請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)驗(yàn)證此結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方案:
 
考點(diǎn):性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì),化學(xué)方程式的有關(guān)計(jì)算
專題:實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題
分析:(1)根據(jù)排水法測(cè)氣體體積的進(jìn)氣方式為:短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出水;
(2)MnO2難溶于水,測(cè)定反應(yīng)剩余物MnO2的質(zhì)量,要溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量;
(3)根據(jù)生成相同體積氧氣時(shí)所用時(shí)間的長(zhǎng)短判斷;
(4)先根據(jù)n=
V
Vm
計(jì)算氧氣的物質(zhì)的量,再根據(jù)氯酸鉀和氧氣的關(guān)系式計(jì)算氯酸鉀的物質(zhì)的量,根據(jù)m=nM計(jì)算反應(yīng)的氯酸鉀的質(zhì)量,再計(jì)算分解的氯酸鉀與加入的氯酸鉀的質(zhì)量之比即可;
(5)根據(jù)元素守恒及題意判斷生成物,氯氣有氧化性,能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀變藍(lán);
(6)驗(yàn)證催化劑表面積大小對(duì)反應(yīng)速率的影響,設(shè)計(jì)對(duì)照試驗(yàn)時(shí)除了催化劑表面積不同,氣體條件必須完全相同.
解答: 解:(1)根據(jù)排水法測(cè)氣體體積的進(jìn)氣方式為:短管進(jìn)氣長(zhǎng)管出水,所用連接順序?yàn)閍→c→b→d,
故答案為:a→c→b→d;
(2)MnO2難溶于水,測(cè)定反應(yīng)剩余物MnO2的質(zhì)量,需要的實(shí)驗(yàn)的操作順序?yàn)椋喝芙狻^(guò)濾→洗滌→干燥→稱量,
故答案為:過(guò)濾→洗滌→干燥→稱量;
(3)根據(jù)生成相同體積氧氣時(shí)所用時(shí)間的長(zhǎng)短,F(xiàn)e2O3作催化劑用時(shí)最短,MnO2作催化劑用時(shí)次之,CuO作催化劑用時(shí)最長(zhǎng),所以其催化能力從大到小的順序?yàn)椋篎e2O3>MnO2>CuO,
故答案為:Fe2O3>MnO2>CuO;
(4)生成氧氣的物質(zhì)的量為:n=
0.0672L
22.4L/mol
=0.003mol,
2KCl3
 CuO 
.
2KCl+3O2
2mol          3mol  
0.002mol    0.003mol
則反應(yīng)的氯酸鉀的物質(zhì)的量為:0.002mol,質(zhì)量為:m=nM=0.002mol×122.5g/mol=0.245g,
所以氯酸鉀的分解率為:
0.245g
0.6g
×100%=40.8%,
故答案為:40.8;
(5)用Cr2O3做研究實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)現(xiàn)有刺激性氣味的氣體產(chǎn)生,同時(shí)綠色的混合物變成了橘黃色,則Cr元素的化合價(jià)升高,Cl元素的化合價(jià)降低,氯酸鉀在加熱條件下將Cr2O3氧化為可溶性化合物,同時(shí)生成氯氣,其化學(xué)式為Cl2,氯氣能使?jié)駶?rùn)的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán),則可以使用濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀試紙檢驗(yàn)氯氣,
故答案為:Cl2;濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀;氯酸鉀與Cr2O3發(fā)生氧化還原反應(yīng),生成氯氣;
(6)設(shè)計(jì)驗(yàn)證“在使用等質(zhì)量催化劑時(shí),增大催化劑比表面積(單位質(zhì)量表面積)可提高化學(xué)反應(yīng)速率”的實(shí)驗(yàn)方案為:分別取兩份等質(zhì)量的氯酸鉀和兩分等質(zhì)量但克里大小不一致的二氧化錳混勻后裝入上述的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量完全反應(yīng)時(shí)所耗用的時(shí)間長(zhǎng)短或是在同等時(shí)間內(nèi)收集氣體體積多少等,可以
故答案為:分別取兩份等質(zhì)量的氯酸鉀和兩分等質(zhì)量但克里大小不一致的二氧化錳混勻后裝入上述的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量完全反應(yīng)時(shí)所耗用的時(shí)間長(zhǎng)短或是在同等時(shí)間內(nèi)收集氣體體積多少等.
點(diǎn)評(píng):本題考查化學(xué)反應(yīng)速率影響的因素、探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響及催化效果等知識(shí),題目難度中等,能夠正確分析實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出正確結(jié)論為解答關(guān)鍵,試題能夠較好的考查學(xué)生的分析、理解能力及綜合應(yīng)用知識(shí)的能力.
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    相關(guān)習(xí)題

    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    在標(biāo)準(zhǔn)狀況下有一定量的氣體如下:①6.72L CH4、②3.01×1023個(gè)HCl分子、③13.6g H2S、④0.2mol NH3,下列對(duì)這四種氣體的關(guān)系從大到小排列的組合中正確的是( 。
    a.體積:②>③>①>④b.密度:②>③>④>①
    c.質(zhì)量:②>③>①>④d.氫原子:①>③>④>②
    A、abcB、bcd
    C、abcD、abcd

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    下列事實(shí)不能證明HNO2是弱電解質(zhì)的是(  )
    ①c(H+)=0.1mol?L-1的HNO2溶液稀釋至1 000倍,pH<4  
    ②用HNO2溶液做導(dǎo)電實(shí)驗(yàn),燈泡很暗 
    ③等pH、等體積的鹽酸和HNO2溶液中和堿時(shí),HNO2的中和堿能力強(qiáng) 
    ④0.1mol?L-1HNO2溶液的pH⑤HNO2與CaCO3反應(yīng)放出CO2氣體.
    A、①⑤B、②⑤C、③⑤D、③④

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    有A、B、C、D四種元素,A元素的氣態(tài)氫化物分子式為AH4,其中A的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%,該元素核內(nèi)有6個(gè)中子,能與B形成AB2型化合物,B在它的氫化物中含量為88.9%,核內(nèi)質(zhì)子數(shù)和中子數(shù)相等,C、D為同周期元素,D的最高價(jià)氧化物的水化物為酸性最強(qiáng)的酸,C的氧化物為兩性氧化物.
    (1)A元素的一種無(wú)色透明的單質(zhì),名稱叫
     
    ,其晶體類(lèi)型是
     

    (2)B的氫化物的電子式為
     
    ,屬
     
    分子(填極性或非極性).
    (3)A和B形成的常見(jiàn)化合物的分子空間構(gòu)型為
     
    ,屬
     
    分子(極性或非極性),其晶體類(lèi)型是
     
    ,俗名
     

    (4)C元素位于周期表中第
     
    周期
     
    族,A、C、D三元素的最高價(jià)氧化物的水化物按酸性由強(qiáng)到弱的順序排列(用化學(xué)式表示)
     

    (5)C和D的化合物溶于水后,向其中滴入過(guò)量KOH,現(xiàn)象是
     
    ,離子方程式
     
    ,
     

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    根據(jù)《中學(xué)化學(xué)》2009.9的文章《推理與實(shí)驗(yàn)不相符的兩個(gè)問(wèn)題》介紹:
    將足量的銅片與一定量的濃硫酸共熱反應(yīng),會(huì)不會(huì)出現(xiàn)隨反應(yīng)的進(jìn)行硫酸濃度變稀而使反應(yīng)停止,最終銅和硫酸都有剩余?
    某研究性學(xué)習(xí)小組按如圖定性實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)易裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,部分現(xiàn)象如下:

    觀察到:開(kāi)始加熱(濃硫酸未沸騰)時(shí)銅表面由光亮變黑,且黑色小顆粒擴(kuò)散到濃硫酸中,并不斷增多,當(dāng)濃硫酸加熱至沸騰時(shí),黑色小顆粒逐漸溶解,溶液呈淺藍(lán)色,繼續(xù)加熱時(shí)淺藍(lán)色溶液逐漸變?yōu)榛野咨珣覞嵋,液體量越來(lái)越少,最后全部變?yōu)榛野咨腆w.
    查資料知:①濃硫酸沸騰溫度為338℃,這是硫酸和水的恒沸點(diǎn)溫度.②膽礬失去全部結(jié)晶水的溫度為150℃.
    請(qǐng)回答:
    (1)寫(xiě)出灰白色固體化學(xué)式
     

    (2)反應(yīng)過(guò)程中,可觀察到品紅溶液、KMnO4溶液褪色,這分別體現(xiàn)反應(yīng)產(chǎn)生氣體的
     
    、
     
    性質(zhì),其中氣體與KMnO4溶液反應(yīng)離子方程式:
     

    (3)由上分析知:銅與濃硫酸共熱,濃硫酸濃度
     
    (填“會(huì)”或“不會(huì)”)變稀,因此
     
    (填“會(huì)”或“不會(huì)”)出現(xiàn)反應(yīng)自動(dòng)停止,最終銅和硫酸都有剩余的現(xiàn)象.
    (4)由上結(jié)論計(jì)算:將5ml 98%(密度為1.84g/cm3)的濃硫酸與足量的銅共熱反應(yīng),產(chǎn)生氣體的物質(zhì)的量為
     

    A.0.092mol  B.0.046mol  C.小于0.046mol  D.大于0.046mol,小于0.092mol.

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    A、B、C、D、E、F六種元素,A、B、C屬于第四周期且單質(zhì)均為固體.基態(tài)時(shí),A、B原子核外電子均成對(duì),且核電荷數(shù)A>B,原子半徑A<B;C與A在周期表屬于同一區(qū)的元素,原子半徑接近.如圖是金屬B和C所形成的某種合金的晶胞結(jié)構(gòu)示意圖;D、E、F在周期表中屬于同一區(qū),D原子在基態(tài)時(shí)p軌道半充滿且電負(fù)性是同族元素中最大的;E的逐級(jí)電離能數(shù)據(jù)有兩次突躍,E原子的第一電離能至第四電離能(kJ/mol)分別為:578、1817、2745、11575;F原子有三個(gè)能層,E與F能形成原子數(shù)目比為1:3,熔點(diǎn)為190℃的化合物Q.請(qǐng)回答:
    (1)寫(xiě)出A的基態(tài)核外電子排布式
     

    (2)用最簡(jiǎn)式表示B、C合金的組成
     
    用元素符號(hào)表示).
    (3)C2+和A2+都能與NH3、H2O等形成配位數(shù)為4的配合物.[A(NH34]2+和[C(NH34]2+的空間結(jié)構(gòu)不同,但都具有對(duì)稱的空間構(gòu)型,[C(NH34]2+中的兩個(gè)NH3被兩個(gè)Cl-取代能得到兩種不同結(jié)構(gòu)的產(chǎn)物,則[C(NH34]2+的空間構(gòu)型為
     
    ,[A(NH34]2+中A的雜化方式為
     

    (4)C的硫酸鹽的水溶液中,逐滴加入D的氫化物的水溶液,至過(guò)量,該過(guò)程涉及的離子反應(yīng)方程式是
     
    ,
     

    (5)實(shí)驗(yàn)測(cè)得氣態(tài)無(wú)水Q在1.01ⅹ105Pa,t1℃的密度為5.00g/L,氣體摩爾體積為53.4L/mol,則此時(shí)Q的組成為(寫(xiě)化學(xué)式)
     
    ,Q屬于
     
    晶體.

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    常溫下,下列各組離子在指定溶液中可能大量共存的是( 。
    A、0.1mol/LNaHSO4溶液中:K+  NH4+  HCO3- NO3-
    B、與鋁反應(yīng)產(chǎn)生氫氣的溶液中:Na+  NH4+   SO42-    CH3COO-
    C、由水電離產(chǎn)生的C(H+)=10-13mol/L的溶液中:Na+ NO3-  SO42- CO32-
    D、NaNO3溶液中:Fe2+  H+   Cl-   I-

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    難溶電解質(zhì)的離子積常數(shù)能很好地反映電解質(zhì)的溶解程度,下表是五種銀鹽的溶度積常數(shù)Ksp(25℃),下列說(shuō)法不正確的是( 。
    化學(xué)式AgClAg2SO4Ag2SAgBrAgI
    溶度積1.8×10-101.4×10-56.3×10-507.7×10-138.51×10-16
    A、25℃時(shí)五種銀鹽的飽和溶液中,c(Ag+)最大的是Ag2SO4溶液
    B、25℃時(shí),在等物質(zhì)的量濃度的NaCl、CaCl2兩溶液中加入足量的AgCl固體形成飽和溶液,則兩溶液中AgCl的溶度積相同,且兩溶液中c(Ag+)也相同
    C、在氯化銀的懸濁液中加入Na2S溶液可以生成黑色的Ag2S
    D、AgBr沉淀可以轉(zhuǎn)化成AgI沉淀,而 AgI沉淀在一定條件下也可以轉(zhuǎn)化成AgBr沉淀

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    科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:

    某課外小組模擬工業(yè)流程,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)裝置制備硝酸(所有橡膠制品均已被保護(hù)).
    (1)分別寫(xiě)出工業(yè)上用氨氣制取NO及實(shí)驗(yàn)室用濃硝酸制取NO2的化學(xué)方程式:
     
    ;
     

    (2)連接好該裝置后,首先進(jìn)行的操作是:
     

    (3)通入的氣體a是
     
    (填化學(xué)式),通入a的目的是:
     

    (4)盛有Na2CO3溶液的燒杯為尾氣處理裝置,該裝置中反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
     
    NO2+
     
    Na2CO3+
     
    H2O=NaNO2+
     
    +
     
    NaHCO3(完成此方程式)
    (5)用N2O4代替NO2與水和a氣體反應(yīng)可生成硝酸,此反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
     

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