【題目】某興趣小組在制取氧氣的實驗過程中,有如下實驗設計方案,該方案的實驗目的是:探究氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比對反應速率的影響。
編號 | 溫度 | 催化劑 | 氯酸鉀、二氧化錳的質(zhì)量比 | 生成1升氧氣所需時間/s |
實驗Ⅰ | 400℃ | MnO2 | 1:1 | 153 |
實驗Ⅱ | 400℃ | MnO2 | 2:1 | 240 |
小芳在實驗時,誤把氧化銅當作二氧化錳放入加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進行如下探究:
猜想Ⅰ:除二氧化錳、氧化銅外,氧化鐵(Fe2O3)也可以作氯酸鉀分解的催化劑。
【設計實驗】
按下表進行實驗,并測定開始產(chǎn)生氣體時的溫度(提示:開始產(chǎn)生氣體的溫度越低,表示反應速度越快)。
實驗編號 | 實驗藥品 | 分解溫度(℃) |
① | 氯酸鉀 | 580 |
② | 氯酸鉀和二氧化錳(質(zhì)量比1︰1) | 350 |
③ | 氯酸鉀和氧化銅(質(zhì)量比1︰1) | 370 |
④ | 氯酸鉀和氧化鐵(質(zhì)量比1︰1) | 390 |
【數(shù)據(jù)和結(jié)論】
(1)由實驗__________與實驗④對比,證明猜想合理;
(2)實驗所用的三種物質(zhì)中,催化效果最好的是_________。【反思】
若要證明氧化鐵是該反應的催化劑,還需驗證它在化學反應前后的_______和_________是否改變。小林在實驗時,聯(lián)想到了漁民用過氧化鈣(CaO2)增加魚池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
猜想Ⅱ:過氧化鈣與水反應可制取氧氣。
實驗裝置 | 實驗主要過程 |
①檢查裝置氣密性。 ②加入過氧化鈣和水后,有少量細小氣泡緩慢放出,在導管口幾乎收集不到氣體。該裝置放置到第二天,集氣瓶中只收集到極少量氣體,震蕩試管后仍有少量細小氣泡緩慢放出。 |
實驗結(jié)論:過氧化鈣與水反應可制取氧氣。
【分析與反思】
(1)同學們對過氧化鈣與水反應的生成物猜想如下:①氫氧化鈣和氧氣②碳酸鈣和氧氣你認為猜想_______(填序號)一定是錯誤的,理由是____________________________,
(2)過氧化鈣與水反應雖然沒有快速收集到大量氧氣,但過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣,因此小林認為漁民用過氧化鈣做增氧劑。寫出此反應的符號表達式______________________。
(3)小林希望對此實驗進行改進,使該反應加快,請你幫他提出合理化建議_________________。
【計算】該興趣小組的同學們購得用于增氧的過氧化鈣產(chǎn)品(雜質(zhì)不含鈣元素),標簽如圖所示。試計算:
(1)過氧化鈣中氧元素的化合價___________________;
(2)過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質(zhì)量比為_______;
(3)100g過氧化鈣中鈣元素質(zhì)量為______________;
(4)該產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)至少為_______。
【答案】 ① 二氧化錳 質(zhì)量 化學性質(zhì) ② 反應前后元素種類不變 略 加熱過氧化鈣和水的混合物(或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑) -1 5:4 55.6g 72%
【解析】探究氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比對反應速率的影響。誤把氧化銅當作二氧化錳放入加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)也能較快產(chǎn)生氧氣。猜想Ⅰ:除二氧化錳、氧化銅外,氧化鐵(Fe2O3)也可以作氯酸鉀分解的催化劑!驹O計實驗】【數(shù)據(jù)和結(jié)論】(1)由實驗①與實驗④對比,證明猜想合理;(2)實驗所用的三種物質(zhì)中,催化效果最好的是二氧化錳,所需溫度最低!痉此肌
若要證明氧化鐵是該反應的催化劑,還需驗證它在化學反應前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)是否改變。聯(lián)想到了漁民用過氧化鈣(CaO2)增加魚池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。猜想Ⅱ:過氧化鈣與水反應可制取氧氣。實驗結(jié)論:過氧化鈣與水反應可制取氧氣!痉治雠c反思】(1) 過氧化鈣與水反應的生成物猜想如下:①氫氧化鈣和氧氣②碳酸鈣和氧氣。猜想②一定是錯誤的,理由是反應前后元素種類不變。(2) 過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣,此反應的符號表達式∶CaO2 +H2O→Ca﹙OH﹚2 +O2↑。(3) 對此實驗進行改進,使該反應加快,合理化建議∶①加熱過氧化鈣和水的混合物②向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑!居嬎恪吭囉嬎悖(1)過氧化鈣中氧元素的化合價∶﹙+2﹚+2x=0,x=-1價;(2)過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質(zhì)量比為∶40∶16×2=5:4;(3)100g過氧化鈣中鈣元素質(zhì)量為∶100g× ×100%=55.6g;(4)該產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)至少為∶Ca至少為40%,CaO2 相對房子質(zhì)量是72,過氧化鈣的質(zhì)量分數(shù)至少為72%。
點睛∶這是一道綜合題,二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑,但不是唯一的催化劑。
科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】下列應用和相應的原理(用化學方程式表示)及基本反應類型都正確的是( )
A.用過氧化氫溶液和二氧化錳制氧氣 2H2022H20+02↑ 分解反應
B.用天然氣作燃料 CH4+202C02+2H20 氧化反應
C.用鐵制容器盛放稀鹽酸 Fe+2HCl═FeCl2+H2↓ 置換反應
D.用熟石灰制生石灰 CaO+H20═Ca(OH)2 化合反應
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】用燃燒紅磷的方法測定空氣中氧氣的含量:
實驗步驟:在集氣瓶中加入少量水,并將水面上方空間分成5等份,如圖裝置所示.用彈簧夾夾住乳膠管.點燃紅磷,伸入瓶中并塞上瓶塞.待紅磷熄滅并冷卻后,打開彈簧夾,觀察廣口瓶內(nèi)水面變化情況.
(1)寫出紅磷在空氣中燃燒的化學方程式___________________________.
(2)反應結(jié)束后集氣瓶中剩余的氣體主要是__________,由此可以推測它具有的性質(zhì)是__________(至少寫一點).
(3)查閱資料得知“銅+氧氣 氧化銅”.乙同學又設計了如圖2兩種裝置測定空氣中氧氣含量,請結(jié)合圖示回答有關問題.
①裝置一和裝置二中氣球的位置不同,你認為__________________(填“裝置一”或“裝置二”)更合理.理由___________________________.
②用合適的裝置進行實驗,并記錄了如下實驗數(shù)據(jù)
硬質(zhì)玻璃管中空氣的體積 | 反應前注射器中空氣體積 | 充分反應后注射器中氣體體積 | 實驗測得空氣中氧氣的體積分數(shù) |
25mL | 15mL | 9mL | ? |
根據(jù)實驗數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分數(shù)為________________.
(4)以下是乙同學對自己實驗結(jié)果的分析,其中解釋不合理的是__________(填序號).
A.可能是使用的銅粉量過量
B.可能是沒有反復推、拉注射器的活塞,裝置內(nèi)氧氣沒有充分反應
C.可能是沒有冷卻至室溫就讀數(shù)
D.可能是裝置氣密性不好,冷卻時外界空氣進入.
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】溴元素的原子結(jié)構(gòu)示意圖及其在周期表中的信息如下圖所示.下列關于該元素說法錯誤的是( )
A. 該元素為非金屬元素 B. n=5
C. 形成的離子是:Br- D. 原子序數(shù)為35
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】實驗室制取氧氣時, 下列操作錯誤的是
A.導管口剛有氣泡冒出時, 為了不浪費氧氣, 立即收集
B.加熱時,先預熱, 再對著試管中藥品部位集中加熱
C.固定試管時, 試管口稍向下傾斜
D.固定試管時, 鐵夾夾在離試管口1/3處.
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】現(xiàn)有五種物質(zhì)①熟石灰②濃硫酸③稀硫酸④活性炭⑤石墨,請選擇合適物質(zhì)的序號填空:
(1)實驗室常用做干燥劑的是_________(2)常用于冰箱除異味是__________
(3)常用于改良酸性土壤的是_________(4)常用于金屬除銹的是________
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科目:初中化學 來源: 題型:
【題目】按照給出的示例寫出下列化學反應的表達式。
示例:硫在氧氣中燃燒:
(1)用紅磷測定空氣中氧氣的含量:_________________________________________________。
(2)鐵絲在氧氣中燃燒:_________________________________________________。
(3)實驗室用高錳酸鉀制氧氣:_________________________________________________。
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