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2024年中考化学二轮专题复习——科学探究题
1.化学兴趣小组进行趣味化学实验。过氧化氢溶液、发泡剂、催化剂混合后,迅速涌出大量柱状泡沫。因喷出的大量泡沫像大象用的牙膏,故被称为“大象牙膏”实验。
【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些?
【进行实验】向烧杯A中加入10mL不同浓度的过氧化氢溶液和发泡剂。向烧杯B中加入4mL水和不同质量的催化剂(酵母)。将两只烧杯中的液体混合,记录泡沫溢出烧杯口所需时间,实验装置如下图。
实验序号
烧杯A
烧杯B
泡沫溢出烧杯所需时间/s
过氧化氢溶液浓度
发泡剂/滴
酵母质量/g
水/mL
①
10%
5
0.1
4
85
②
10%
5
0.2
4
42
③
10%
5
0.4
4
10
④
5%
5
0.4
4
30
⑤
15%
5
0.4
4
5
【解释与结论】
(1)实验中,量取过氧化氢溶液应选用 mL量筒(填“10”或“50”)。
(2)过氧化氢在催化剂作用下,发生反应的文字表达式为 。
(3)判断“大象牙膏”实验效果的依据是 。
(4)对比实验①②③的目的是 。
(5)对比实验③④⑤可得到的结论:酵母质量等条件相同时,在实验研究的过氧化氢溶液浓度范围内, 。
(6)补充实验证明二氧化锰做催化剂比酵母实验效果好。实验方案:向烧杯A中加入10mL15%的过氧化氢溶液和5滴发泡剂,烧杯B中加入 ,观察到泡沫溢出烧杯所需时间小于5s。
2.化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁能加速氯酸钾的分解。
探究一:为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如表:
实验序号
过氧化氢溶液浓度/%
过氧化氢溶液体积/mL
过氧化氢溶液温度/℃
氧化铁的用量/g
收集40mL氧气所需时间/s
①
5
10
20
0
128.5
②
5
10
20
1.2
16.8
③
15
10
20
1.2
10.5
④
5
10
70
0
32.7
(1)如图1所示为完成上述实验及数据的测定需要用到的部分装置,与c连接的是 (填“a”或“b”),进行操作时,集气瓶中未装满水,对实验测量结果 (填“会”或“不会”)产生影响。
(2)通过实验②和③对比可知,化学反应速率与反应物的 有关:通过对比实验 和②可知,氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。
(3)将反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤和干燥,然后进行称量,其质量不变,若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证其在该反应前后的 未发生改变,写出过氧化氢分解氧化铁作催化剂制取氧气的文字表达式 。
探究二:小组同学在常温下,向甲、乙、丙三支试管中分别加入等量5%的过氧化氢溶液,其他条件相同时,各滴入2滴5%、10%、20%的硫酸铜溶液,绘制了产生氧气体积和时间变化的曲线图2,请你回答:
(4)若实验中所得的曲线如图2中虚线所示,请推测其中可能的原因: 。
3.某小组同学在用过氧化氢溶液与MnO2制取氧气的过程中,发现反应的速率很慢,产生的气泡很少。为此,他们进行了如下探究:
(猜想与假设)
①速度慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。
②速度慢、气泡少可能与MnO2的质量有关。
(进行实验)
根据图甲进行如下实验。
实验1:用26mg MnO2与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验,压强变化如乙图1。
实验2:用5mL 1.5%过氧化氢溶液与不同质量MnO2进行实验,压强变化如乙图2。
(解释与结论)
(1)过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式为 。
(2)实验1得到的结论是 。实验2的目的是 。欲得出“MnO2对过氧化氢分解有催化作用”的结论,需要对比 。(简要的写出实验设想)
(3)小组同学通过互联网得知:多种物质能催化过氧化氢的分解。
(实验探究)
实验证明,CuSO4溶液也能显著加快过氧化氢的分解,CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、),稀硫酸中含有三种粒子(H2O、H+、SO42-)为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用,小组同学作了以下分析和设计。
①小组同学认为最不可能的是H2O,他们的理由是 。
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小组同学