問題詳情:
某研究小組對過氧化*溶液製取氧氣進行如下探究:
實驗一:氧氣製取和*質實驗
(1)現有如下裝置
①實驗室用過氧化*溶液製氧氣的化學方程式爲______________________,應選擇的發生裝置和收集裝置分別是____________(填標號,下同)和____________。
②檢查B裝置氣密*的*作是_____________________________。
③用收集的氧氣進行“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗,觀察到的現象是_______________,反應的化學方程式爲_______________________。
實驗二:探究H2O2質量分數、溶液pH、溫度對反應速率的影響
(2)設計如下表實驗方案:
實驗序號 | H2O2質量分數/% | pH | 溫度/℃ | 每分鐘氣泡數 |
1 | 30 | 5 | 20 | |
2 | 30 | 6 | 20 | |
3 | 30 | 11 | 20 | |
4 | 15 | 11 | 30 | |
5 | a | 11 | b |
①實驗1~3的實驗目的是_____________________。
②a=____________;b=___________。
實驗三:探究製取氧氣的適宜催化劑
(3)實驗方案如下:
I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻**溶液混合,滴入*化鈣溶液製成含等質量催化劑、大小相同的海藻**微球,備用。
II.取30粒含MnO2的海藻**微球,採用左下圖裝置進行實驗。改用其他三種微球,分別重複上述實驗,得到右下圖的錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線圖。
①每次實驗時,海藻**微球數應相同的原因________________________________。
②用含MnO2的海藻**微球進行實驗,60s時壓強瞬間回落,其原因是____________。
③從實驗曲線看,催化效果較好、反應溫和的催化劑是___________________。
【回答】
2H2O2MnO22H2O+O2↑ B D或E 用止水夾夾住橡膠管,往長頸漏斗中加水形成一段水柱,觀察水柱是否變化(或其他合理*) 火星四*,生成一種黑*固體 3Fe+2O2點燃Fe3O4 探究溶液的pH對反應速率的影響 a=15,b=20 或a=30,b=30 確保催化劑用量一致 產氣速率過快,導致氣壓過大,橡膠塞被*出(或其他合理*) CuO
【解析】
(1) ①根據過氧化*在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣解答;根據反應物的狀態、反應條件和生成氧氣的密度和溶解*解答;②根據用止水夾夾住橡膠管,往長頸漏斗中加水形成一段水柱,觀察水中柱是否變化解答;③根據鐵在氧氣中劇烈燃燒,火星四*,生成一種黑*固體解答;(2)根據控制變量法分析解答;(3) ①根據確保催化劑用量一致解答;②根據壓強瞬間回落可能是裝置內壓強與外界壓強趨於一致分析解答;③根據實驗曲線分析解答。(1) ①過氧化*在二氧化錳的催化下分解生成水和氧氣,反應的化學方程式爲2H2O2MnO22H2O+O2↑;反應物是固體和液體混合,反應在常溫下進行,故應選擇的發生裝置是B;由於氧氣的密度比空氣大不易溶於水,可以選擇向上排空氣法或排水法收集,可選擇的收集裝置是D或E;②檢查B裝置氣密*的*作是用止水夾夾住橡膠管,往長頸漏斗中加水形成一段水柱,觀察水柱是否變化;③用收集的氧氣進行“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗,觀察到的現象是火星四*,生成一種黑*固體,反應的化學方程式爲3Fe+2O2點燃Fe3O4;(2) ①由表中數據可知,過氧化*溶液的質量分數相同,反應溫度相同,溶液的pH不同,故實驗1~3的實驗目的是探究溶液的pH對反應速率的影響;②對比分析實驗4、5,若控制的變量爲溫度,則a=15,b=20;(或若控制的變量爲H2O2質量分數則a=30,b=30);(3) ①每次實驗時,海藻**微球數應相同的原因是確保催化劑用量一致;②用含MnO2的海藻**微球進行實驗,60s時壓強瞬間回落,其原因是產氣速率過快,導致氣壓過大,橡膠塞被*出;③從實驗曲線看,催化效果較好、反應溫和的催化劑是CuO。
知識點:實驗基礎
題型:實驗題