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专题07 必考(高频)实验探究题
一、实验探究题
1.小科利用图示装置进行”一氧化碳还原氧化铜”的实验。实验步骤如下:
步骤1:连接装置并检查装置的气密性,在确保装置气密性良好的基础上,按图示在各装置中添加药品。
步骤2:缓慢推注射器活塞,利用甲酸(一种无色溶液,溶质为HCOOH)与浓硫酸在80℃水浴的条件下制备一氧化碳。
步骤3:待万用瓶中澄清石灰水液面下降至安全线以下再点燃酒精灯。
步骤4:当B中出现 ▲ 现象时,可熄灭酒精灯,待装置完全冷却后,再进行整理。
(1)步骤2中是利用浓硫酸的脱水性(将有机物中的氢、氧元素脱出,结合成水被浓硫酸吸收)来制取CO,该反应属于 (填基本反应类型)反应。
(2)点燃酒精灯前,需要”待万用瓶中澄清石灰水液面下降至安全线以下”的原因是 。
(3)步骤4中的现象是 。
2.利用图甲所示的装置测量空气中氧气的体积分数,选用红磷作为药品是最佳选择吗?某兴趣小组设计并开展了如下实验:
①准备如图乙的玻璃容器,顶部用密封盖密封,并检查该装置的气密性。
②将氧气传感器(能实时显示容器内氧气的体积分数)固定在容器内壁,并装人足量的红磷。
③用激光笔点燃红磷,红磷剧烈燃烧,观察并记录氧气传感器所显示的氧气体积分数的变化情况。
④用白磷替换红磷重复上面步骤①~③。
⑤换用食品脱氧剂(可以直接与氧气反应,无需点燃的物质)重复上述步骤①~③。
根据实验数据,分别绘制三种物质氧化时容器内氧气体积分数随时间的变化情况,如图丙所示。
(1)步骤①中检查气密性时,将玻璃容器浸没水中,如果观察到 ,则说明气密性不好。
(2)装置甲中150mL集气瓶中装人1/5的水,量筒内装有50mL水,根据图丙的实验数据,用红磷做实验,理论上实验结束后量筒内剩余的水为 mL。
(3)根据该兴趣小组的实验结果,用图甲装置测量空气中氧气的体积分数,你会选用哪种药品,并说明理由: 。
3.在学习了氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气后,小明查阅资料发现除了二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。这三种物质中,哪种物质对氯酸钾分解的催化效果最好?小明用如图甲装置,以及实验所需药品和器材进行实验。
(1)请你补充完成以下实验步骤:
①检查装置的气密性;
②取三支相同的试管,各加入相同质量的氯酸钾;
③ ;
④ ;
⑤重复多次实验;
⑥比较数据,得出结论。
(2)实验结果发现二氧化锰对氯酸钾分解的催化效果比氧化铁要好,图乙为氯酸钾和氧化铁混合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。小妍同学画出下列等质量的氯酸钾和二氧化锰混 合物制取氧气时,生成氧气质量随反应时间变化的图像。你认为正确的是 。
A.B.C.D.
4.(2023八下·仙居期末)某兴趣小组学习了催化剂(MnO2)能加速过氧化氢分解后,同学们提出CuO、Fe2O3是否也能加速过氧化氢分解?同学们设计实验并记录数据如下。
实验组别
5%过氧化氢溶液体积/毫升
固体种类
固体质量/克
收集气体体积/毫升
所需时间/秒
1
15
—
—
20
20
2
15
CuO
0.2
20
15
3
15
Fe2O3
0.2
20
12.5
(1)关闭止水夹,打开活塞A,一段时间后分液漏斗内的液面不再下降,说明装置气密性 。(选填“良好”或“不好”)
(2)以上实验能否证明CuO、Fe2O3是过氧化氢分解反应的催化剂?并说明理由 。
(3)在实验3中,小科还发现随着反应的进行,产生气泡的速度越来越慢,你认为产生这一现象的可能原因是 。
5.(2023八下·上虞期末)小明在学习了“用过氧化氢制取氧气“的知识后,进行如下实验:
①按图甲组装实验仪器并进行气密性检查。
②取10毫升溶质质量分数为3%的过氧化氢溶液和0.03克二氧化锰装入容器中,塞进橡皮塞,接上压强测量仪(如图乙)。
③倾斜装置,使过氧化氢溶液和二氧化锰充分混合,用压强测量仪测量容器内的气压
④分别用0.06克、0.09克和0.12克的二氧化锰重复上述实验,整理相关数据如图丙。
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