2024年中考化学高频考点:科学探究题
2024-08-16
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内容正文:
2024年中考化学高频考点:科学探究题
1.等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在相同时间t内产生气体体积v的数据,根据数据绘制得到图1。
图1
组别
盐酸的溶质质量分数%
温度/℃
①
7
30
②
10
50
③
7
20
④
10
30
(1)请写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式: 。
(2)通过实验①③对比,得出的结论是 ;要比较盐酸的溶质质量分数对反应快慢的影响,应选择的实验组别是 。
(3)实验中铁粉与盐酸反应产生气体的速率为“先加快后变慢”,其原因是 。
【进一步探究】图甲、图乙为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量(产生氢气的量由气体压强表示,在等温条件下,产生氢气的体积与装置内压强成正比)。
①实验中你认为还要控制的变量是 。
②根据图乙,你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是 。
【拓展提高】图2为测得的室温下足量的镁片与20mL10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间的关系曲线,发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大,请分析可能的原因(至少答两点):① ② 。
2.某化学兴趣小组阅读课外资料得知,双氧水分解除了二氧化锰作催化剂,还可以用氧化铜等物质作催化剂,于是对氧气制取产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:(其他可能影响实验的因素均忽略)
实验序号
KClO3质量
其他物质质量
待测数据
①
1.2g
②
1.2g
CuO0.5g
③
1.2g
MnO20.5g
(1)上述实验测量的“待测数据”是 ;
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更 (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,用 称量得到0.5g黑色固体粉末,这是为了证明氧化铜的 在反应前后没有改变。
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾分解的催化剂。
【评价设计】你认为设计实验③和实验②对比的目的是 ;上述实验探究不能证明氧化铜能作氯酸钾分解的催化剂的理由是 。
【实验拓展】大家从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确 。
A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化
B.同一个反应可能有多种催化剂
C.催化剂一定能加快反应速率
D.没有催化剂化学反应不能发生
E.对很多工业反应,加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果
F.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
3.人类从石器时代进入青铜器时代,继而进入铁器时代,从古至今,铜和铁作为金属材料一直被广泛地应用着。某化学兴趣小组对这两种金属开展了如下探究任务。
【任务一】 铁的锈蚀实验
小组同学按如下步骤进行实验:①连接仪器(如图一,固定装置省略)②检查装置的气密性③装入药品,将装置I中过氧化氢溶液缓慢滴入装有二氧化锰的试管中,一段时间后关闭分液漏斗活塞。
(1)半小时后观察到装置Ⅲ中干燥铁丝无明显变化,潮湿铁丝表面灰暗,则可证明铁生锈与 有关。
(2)小组同学将另一同样形状的潮湿铁丝放在空气中半小时,发现铁丝仍旧光亮,通过与装置Ⅲ中潮湿铁丝的对比可得出的结论是 。
【任务二】 铜的冶炼方法
(3)我国是世界上最早使用湿法炼铜的国家,早在西汉时期的《淮南万毕术》中就记载了“曾青得铁则化为铜”,意思是可溶性的铜的化合物与铁通过发生 (填基本反应类型)反应可得到单质铜。
(4)火法炼铜也是一种传统的冶炼方法,它是在鼓风炉中通过高温将铜矿石中的铜元素分离出来,从而得到纯铜的过程。自然界中常见的铜矿石主要有黄铜矿、辉铜矿、蓝铜矿等,主要成分如下表。从“绿色化学”理念的角度分析,最适宜选蓝铜矿炼铜的原因是 。
名称
黄铜矿
辉铜矿
蓝铜矿
主要成分
CuFeS2
Cu2S
Cu2(OH)2CO3
【任务三】 定量探究铜粉中铁粉的质量分数
(5)取铜粉和铁粉的混合物20 g,加入100 g质量分数为9.8%的稀硫酸时恰好完全反应,则混合物中铁粉的质量分数为 。
(6)小组同学设计如下装置测定铜粉中铁粉的质量分数(如图二,装置的气密性良好,固定装置省略)。把分液漏斗中足量的稀硫酸全部缓缓加入装有铜粉和铁粉的试管中,立即旋紧活塞,待不再产生气体且右侧注射器示数稳定后读出气体的体积,并查询到该气体在常温常压下的密度,通过计算求出样品中铁粉的质量分数。请你分析该实验装置对测定结果的影响并说明原因: 。(设注射器容积足够大,且不考虑注射器本身摩擦)。
4.为提高测定空气中氧气含量实验的精确度,科学兴趣小组对课本实验进行了创新改进。
实验Ⅰ:改进后的实验装置如图所示,据图回答下列问题:
(1)粗铜丝的作用是 。
(2)白磷从燃烧到熄灭的过程中,图中左侧玻璃管内液面的变化情况是 。
(3)与课本上的实验相比较,该装置的优点是 。(写一条)
实验Ⅱ【实验步骤】
①取一根玻璃管、用橡胶塞将一端密封:
②将食品脱氧剂粉末迅速装入玻璃管,立即向管口注入一滴水将玻璃管密封,水滴的下端标为A,弹动玻璃管使脱氧剂粉末分布均匀且紧密,脱氧剂的上端标为O,如图甲所示:
③水平滚动玻璃管,使食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中,静置至水滴不再移动时,水滴的右端标为B,如图乙所示:
④用刻度尺测量出AO段和AB段的长度,将数据记录在表格中:
⑤洗涤、干燥实验装置,重复上述实验。
实验次数
AO/mm
AB/mm
1
523.5
109.5
2
525.5
110.0
3
527.0
110.5
【得出结论】
(4)根据表中的实验数据,计算实验2中测得的氧气含量为 (结果精确到0.01%)。
【思考讨论】
(5)实验步骤③中,将食品脱氧剂粉末平铺在玻璃管中的目的是 。
(6)步骤③中水滴向右移动的原因是 。
(7)如果测量结果偏小,可能原因是 (填序号)。
a.食品脱氧剂已变质 b.食品脱氧剂不足
c.第②步脱氧剂粉末分布不紧密 d.第③步未等水滴前静止就测量
【反思评价】
(8)根据实验原理,在方便操作的前提下实验中使用的玻璃管越 (选填“粗”或“细”)实验结果越准确。
5.化学科学在我国虽然起步较晚,但我国古代的很多传统工艺中蕴含着对化学知识的运用,战国时期,《周礼•考工记》中记载有“涑帛”的方法,将“贝壳灰”和“草木灰”混合加水所得溶液用来洗涤丝帛,所得丝帛顺滑亮丽。某学习兴趣小组对该项传统工艺十分感兴趣,于是展开了探究之旅。
【查阅资料】
①草木灰主要成分为K2CO3,贝壳灰主要成分为CaO。
②脱胶率越高,所得丝帛越顺滑亮丽,浓度为10%的K2CO3溶液pH=11.6,浓度为1%的KOH溶液pH=12.2。
【提出问题】丙溶液中溶质的成分有哪些?
猜想I:只含有KOH;猜想II:含有KOH、Ca(OH)2;猜想III:含有KOH、K2CO3;猜想IV:含有KOH、Ca(OH)2、K2CO3。
(1)如图所示,步骤I中发生反应的化学方程式为 。
(2)猜想 肯定是错误的,原因是 。(用化学方程式表示)
【实验探究】
(3)小组同学对丙溶液中溶质成分进行探究。
实验序号
实验步骤
实验现象
实验结论
1
取少量溶液于试管中,通入CO2
无明显现象
证明该溶液中没有
2
另取溶液少量于试管中,滴加少量的稀盐酸溶液
证明溶液中没有K2CO3
【交流讨论】
(4)有同学提出实验2得到的结论不够准确,原因是: 。
(5)经过讨论,同学们又进行了实验3,请填写表格。
实验序号
实验步骤及现象
实验结论
3
证明溶液中有K2CO3
【实验结论】
(6)根据以上实验,可得出烧杯丙中澄清溶液含有的溶质是 (填化学式)。
【综合分析】
(7)结合图分析,为什么古人不直接用草木灰溶液“涑帛”,而要将草木灰与贝壳灰混合后加水所得的溶液用于“涑帛”? 。
6.碘化钾(KI)保存不当会变质。实验小组进行以下实验探究KI变质的因素。
[提出问题] KI变质的条件是什么?
[查阅资料] ①KI为白色粉末,暴露在空气中或久置会被氧化为碘(I2)而泛黄变质。
②碘水中含较多KI时,滴加淀粉溶液显紫色或蓝紫色。
[进行实验]分别取适量KI于燃烧匙中,再分别放入盛有不同物质的集气瓶中,塞紧胶塞,若干天后观察。
实验1
实验2
实验3
实验4
表面变微黄
固体无明显现象
固体变潮,无其他明显现象
固体变潮,表面变黄
[继续实验] 取实验1中少量微黄固体溶解,加入淀粉溶液,溶液变紫色。
取实验4中少量黄色固体溶解,加入淀粉溶液,溶液变紫色。
[解释与结论]
(1)实验3的目的是
(2)对比实验 ,可以得出KI变质一定与水有关。
(3)从上述实验可推知,KI变质的条件一定要有
(4)对比实验1和4,可以初步得出有无 与KI变质速度有关。
7.纯碱是一种重要的化工原料,广泛用于玻璃、造纸、纺织和洗涤剂的生产。某化学兴趣小组对纯碱的制备、性质及用途开展了一系列探究活动。
【活动一】了解纯碱的制备 —— “侯氏制碱法”
“侯氏制碱法”主要化学原理是利用饱和氯化钠溶液吸收氨气和二氧化碳,生成碳酸氢钠和氯化铵(NH4Cl),再加热碳酸氢钠即可制得纯碱。
(1)纯碱属于 (填“酸”“碱”或“盐”) 。请写出“侯氏制碱法”反应原理中第一步反应的化学方程式 。
【活动二】探究纯碱的性质 —— Na2CO3溶液呈碱性
查阅资料:① 溶液呈碱性是因为存在较多的 OH⁻。
在水中全部解离出Na+和 ; K2CO3与 Na2CO3化学性质相似。
③ CaCl2溶液呈中性, Ca2+、Cl-对溶液的酸碱性没有影响。
提出猜想:
(2)猜想一:H2O单独起作用,产生较多的OH⁻,使溶液呈碱性。
猜想二: ,使溶液呈碱性。
猜想三: 与H2O 作用,产生较多的OH-,使溶液呈碱性。
实验探究:
(3)
实验操作
实验现象
实验结论
向试管中加入一定量的蒸馏水,滴入2 滴酚酞溶液。
溶液无明显变化
猜想一不成立
向试管中加入一定量的NaCl溶液, 滴入2滴酚酞溶液。
溶液无明显变化
猜想二不成立
①向试管中加入一定量的Na2CO3溶液,滴入2滴酚酞溶液。
②往①所得溶液中逐滴加入 至过量。
①溶液由无色变红色
② 。
猜想三 成立
解释与结论:
(4)同学们和老师交流,得知和 H2O作用,产生较多的OH⁻和另一种阴离子。
拓展与延伸:结合活动二的所有信息和结论,运用初中化学所学知识,经过分析推理可得出:Na2CO3溶液中含有的阴离子是 。
【活动三】探究纯碱的用途 —— 用于生产洗涤剂
查阅资料:Na2CO3可用于生产洗涤剂。
Na2CO3溶液呈碱性,可清洗油污,溶液碱性越强,去油污效果越好。
实验探究:兴趣小组继续对影响Na2CO3溶液去油污效果的因素进行探究。用不同温度的水,配制溶质质量分数分别为2%、6%和 10%的 溶液,并测定溶液 pH ,记录数据如下表:
实验编号
①
②
③
④
⑤
⑥
⑦
⑧
⑨
溶质质量分数
2%
2%
2%
6%
6%
6%
X
10%
10%
溶液温度/℃
20
40
60
20
50
60
20
40
70
溶液 pH
10.90
11.18
11.26
11.08
11.27
11.30
11.22
11.46
11.50
解释与结论:
(5)表格中X表示的数据是 。
(6)实验①、②、③对比,可得出的结论是 。要证明Na2CO3溶液的溶质质量分数与pH变化的关系,可选择的实验的编号是 。
拓展与应用:
(7)依据实验结论可知,下列物质可用于去油污的是 (填字母序号)。
A.NaCl B.NaOH C.K2CO3 D.
8.教材中采用如图所示装置测定空气中氧气的含量。
实验步骤:
①将一支硬质玻璃管注满水(两端用橡皮塞封住),然后打开上端橡皮塞,将水倒入量筒中,记录体积为
②在另一支相同规格的硬质玻璃管中装入铜粉,两端塞上带玻璃导管的橡皮塞,其中一端用气球密封。移动注射器活塞,在注射器中留下一定体积的气体,记录体积后与硬质玻璃管另一端密封连接。根据酒精灯的高度,将玻璃管固定在铁架台上。
③用酒精灯在铜粉部位加热,加热时不断推拉注射器活塞。
④停止加热后,待玻璃管冷却至室温将气球内的气体全部挤出,待注射器活塞稳定后,记录注射器中气体的体积为。
请填空:
(1)该实验中反应的文字表达式为 。
(2)步骤③中“加热时不断推拉注射器活塞”的目的是 。
(3)数据处理:(用含“”“”或“”的式子填空)
反应前密闭系统
内的气体总体积
反应后密闭系统
内的气体总体积
本实验中反应
消耗的氧气体积
该实验测定的空气中氧气的体积分数为 。
(4)本实验中的铜粉是否可用木炭代替? (选填“是”或“否”)。
9.金属材料在日常生活、工农业生产中有广泛应用,结合所学知识回答下列问题:
(1)金属的冶炼、使用、保护等往往需要考虑其活动性顺序,请将金属活动性顺序补充完整 。
①战国《韩非子·内储说上》提到,早期采金技术均是“沙里淘金”。金在自然界中主要以 (填“单质”或“化合物”)形式存在。
②战国时期脱碳窑遗址的发现证明了我国古代冶铁技术的高超水平。赤铁矿(主要成分为Fe2O3)与CO在高温下反应的化学方程式为 。
(2)金属在使用过程中要注意防止锈蚀,铁生锈的条件是 ;某校研究学习小组打开计算机软件,连接3个氧气传感器并校准至数值相同。在如图1所示的配套容器中分别放入等质量的铁丝绒,分别倒入10mL纯净水、10mL氯化钠溶液和10mL氢氧化钠溶液,立即同时插入3个氧气传感器,并开始采集数据。300s 后停止采集,可以得到实验数据如图2所示。
图2实验数据中:
曲线1表示铁丝绒滴入水后氧气含量的变化情况;
曲线2表示铁丝绒滴入氯化钠溶液后氧气含量的变化情况;
曲线3表示铁丝绒滴入氢氧化钠溶液后氧气含量的变化情况。
分析对比图中曲线,可以得出的结论是 。
(3)在生产生活中使用广泛。如图3是一种市售的储水式电热水器结构,热水器中的聚氨酯泡沫塑料发泡层是一种保温材料,聚氨酯属于 材料,热水器外壳通常采用的防锈方法是 。
储水式电热水器中的镁棒能降低水中溶解氧的含量,减弱了铁制水箱所受到的腐蚀。受此启发,某校兴趣小组将经过打磨的镁条放入冷水中,但实验中发现镁的表面缓慢生成细小气泡,反应难以持续进行,不能持续有效的消耗溶解氧,于是他们请教了老师,老师告诉他们:镁条放入冷水中,在镁的表面生成了很多细小的气泡并附着在镁的表面,阻止了镁和水的进一步接触,同时镁表面生成的氢氧化镁也对镁和水的接触存在隔离作用。生产自来水时加入的含氯消毒剂产生了Cl-, 一定浓度的Cl-会破坏表面的Mg(OH)2,从而加速了镁和水的反应。
实验1:同学们取来某浓度的氯化钠溶液放入烧杯中,将打磨过的镁条放入其中,同时在溶液中放入溶解氧传感器,发现镁表面产生大量的气泡,在溶液底部产生了大量白色沉淀。实验过程中,溶解氧的变化如图4所示:
由图4可知,溶氧量下降,氧气参加了反应。试写出水中镁条和溶解氧发生化合反应生成氢氧化镁的化学反应方程式 。
实验结束后,同学们又产生了新的疑问:Cl-对表面Mg(OH)2的破坏是化学变化吗?烧杯底部的白色沉淀一定是氢氧化镁吗?
实验2:他们重复上面的实验,将溶解氧传感器换成了pH传感器,测得数据如图5,由图5可知烧杯中溶液的碱性不断 (填“增强”或“减弱”),最终pH=10.98。
他们查阅资料得知,相同条件下饱和氢氧化镁溶液的pH值约为10.5。因此他们认为白色沉淀不全是氢氧化镁。
白色沉淀是什么呢?老师告诉他们,在一定浓度的Cl-存在的条件下,Mg(OH)2可以转化成碱式氯化镁【Mg(OH)Cl】,碱式氯化镁加热能分解成氧化镁和氯化氢;碱式氯化镁溶于酸能形成可溶性的盐酸盐。请根据以上信息,设计实验证明白色沉淀中含有碱式氯化镁 (写出实验操作、现象、结论)。
过滤实验后烧杯中的物质,将所得滤渣充分洗涤,干燥, 。
10.某化学兴趣小组的同学在进行锌和某浓度硫酸溶液反应的实验时,准备了几只大气球收集产生的气体。同学们在实验过程中闻到了一股刺激性气味,还发现最先充满气体的气球在空气中有些下沉,中间段充满的气球悬浮,最后充满的气球却上浮:
大家对这些现象很感兴趣,并进行了相关的探究:
【提出问题】锌和硫酸溶液反应后生成的气体是什么?
【查阅资料】①锌与浓硫酸反应生成硫酸锌、二氧化硫和一种常见氧化物:
②SO2有刺激性气味,易溶于水,能使品红溶液褪色。SO2与CO2化学性质相似,都能与NaOH等碱溶液反应。
③品红常作为染色剂
④相同条件下,气体的密度决定于该气体的相对分子质量,气体的相对分子质量越大密度也越大:空气的平均相对分子质量为29。
【猜想假设】猜想I:气球内的气体是SO2
猜想Ⅱ:气球内的气体是H2
猜想Ⅲ:气球内的气体是 。
【实验探究】针对上述猜想,同学们在老师的指导下设计了如图的装置(部分夹持器材略去),分别用不同的气球内的气体进行探究:
实验步骤
实验现象
实验结论
1.先从左端持续通入一段时间的N2点燃C装置处的酒精灯,目的是 。
2.甲组同学用微下沉的气球内的气体从左端缓缓鼓入,观察现象
A中品红溶液
C中无明显现象
猜想Ⅰ成立
3.乙组同学用悬浮的气球内的气体用相同
装置实验,观察现象
A中品红溶液褪色
C中
猜想Ⅲ成立
【反思与评价】(1)本次实验中锌粒于硫酸溶液反应先、后生成 。
(2)D装置的作用是 。
【拓展与延伸】请写出锌和浓硫酸反应的化学方程式 。
11.某学习小组探究影响过氧化氢溶液分解速率的因素,实验数据记录如下表:
过氧化氢溶液的质量/g
过氧化氢的质量分数
二氧化锰的质量/g
相同时间产生氧气的体积/ mL
①
20.0
1%
0.1
3.6
②
x
2%
0.1
6.4
③
20.0
4%
0.1
12.4
(1) 为了精确对比,②中x= ,发生反应的化学方程式为 。
(2)用图A和B装置测量氧气体积,B装置的c端应与A装置中的 (填“a”或“b”)端相连。
(3)实验结论:在相同条件下,过氧化氢溶液浓度越 ,分解速率越快。
(4)若要回收上述反应后的二氧化锰,可采取的方法是 。
(5)实验反思:影响过氧化氢溶液分解速率的因素还可能有 。请设计实验验证你的猜想: 。
12.草酸()存在于植物中,草酸熔点为101℃,易升华,170℃以上分解。查阅资料:
①无水硫酸铜遇水会变蓝
②氢氧化钠溶液能吸收二氧化碳
③草酸蒸气能使澄清石灰水变浑浊
④浓硫酸能够吸收水分,干燥某些气体
请回答下列问题:
(1)甲组同学按照图1所示的装置,通过实验检验草酸的分解产物。
①装置A中无水硫酸铜变蓝,由此可知产物中有 ;
②装置C中可观察到的现象是 ,由此可知产物中有;
③装置B的主要作用是 ,避免对的检验造成干扰。
(2)乙组同学为验证草酸分解的产物中含有,连接图1、图2装置进行验证。
①装置E的作用是 ;
②实验中观察到 现象,说明草酸分解产物中有。
(3)写出草酸分解的化学方程式 。
(4)下列装置中可以替代装置I的是 (填序号)。
13.石灰石高温煅烧获得的生石灰是炼钢生产中的主要碱性造渣材料,其活性度好坏对冶炼过程有重要影响。
【提出问题】哪些因素可能影响生石灰的活性度?
【查阅资料】生石灰活性度体现了生石灰与其他物质的反应能力,是表征生石灰水化反应速度的一个指标。生产中常用的检测标准定义为:在足够时间内,用中和生石灰水化时产生的Ca(OH)2所消耗的盐酸的体积数(单位为mL)表示。
【进行实验】
实验1:相同条件下,煅烧不同石灰石,测生石灰的活性度。
产地
石灰石
生石灰
外观
CaO含量/%
活性度/mL
A地
灰白色
94.89
391
B地
灰白色带少量红棕色
89.97
375
实验2:取某石灰石试样,在电炉内进行煅烧,烧成后测定生石灰的活性度。
时间/min
各煅烧温度下的生石灰活性度/mL
1050℃
1100℃
1150℃
1200℃
1250℃
1300℃
12
790
836
868
808
454
412
16
793
856
871
845
556
530
20
795
863
873
864
617
623
实验3:煅烧温度1050℃时,加NaCl和不加NaCl,比较煅烧石灰石的分解率(分解率影响生石灰活性度)。
【解释与结论】
(1)通过实验1可知,为获得活性更好的生石灰,你选择 产地的石灰石。
(2)通过实验2的数据分析,为获得活性更高的生石灰,锻烧石灰石的最佳温度是 ℃。
(3)分析实验3的图像,加入NaCl的作用是 。
【反思与评价】
(4)工业上制取活性生石灰的化学方程式为 。
(5)活性生石灰在长期储存或者运输过程中不当(如淋雨等)会使其活性降低,主要原因是 (用化学方程式表示)
14.学习小组开展了“设计和制作简易供氧器”的实践活动。在研究了某品牌制氧机的装置原理(图1)后,利用身边物品自制了如图2所示的简易供氧器。
资料:制氧机反应原理
请回答下列问题:
(1)与真实产品对比,自制简易供氧器的加湿仓是图2中的装置①,其作用是 。
(2)为了更好的发展产品,小组成员做了多组实验研究对于不同人群及不同环境的药品用量,以便针对吸氧速度的不同要求提供不同的用量,实验数据见下表:
药品用量和温度对反应速率的影响
实验序号
过碳酸钠的质量
二氧化锰的质量
收集100mL氧气所用的时间/s
温度℃
反应速率mL/s
①
10g
0.3g
36.59
26
2.73
②
20g
0.3g
11.67
26
8.56
③
108
0.3g
22
41
4.54
Ⅰ.比实验 (填数字序号),可以发现当二氧化锰用量、温度保持相同时,过碳酸钠用量越大,收集相同体积氧气所用时间越短,反应速率越快。
Ⅱ.对比实验①③,可以得到的实验结论是 。
15.课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”
研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
思考:判断某物质是否为催化剂,不仅要看该物质是否改变了其它物质的化学反应速率,还要看其自身的 和 在反应前后有无发生变化。
经探究:除了MnO2固体外,FeCl3溶液和CuSO4溶液均可对H2O2分解具有催化作用。下面是化学探究小组对这几种催化剂进行的进一步的实验探究。
一、探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”
利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中H2O2的溶质质量分数为3%,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比。反应放热忽略不计.)
(1)写出装置中发生反应的符号表达式 。
(2)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。
(3)当用“3%H2O2溶液8毫升与不同质量的MnO2混合”时,得到如图丙所示的曲线.曲线的斜率显示,当MnO2的用量增加到0.08克时,分解速度达到实验要求.在此实验条件下,若MnO2的质量有4克(一药匙),就能使如图 (选填字母)烧杯中所装的3%H2O2溶液,其分解速度最接近实验要求。
二、探究相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的催化效果
【定性研究】
(4)如图甲,可通过观察 来定性比较两者的催化效果。
【定量研究】
(5)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是 。要定量比较两者的催化效果,可测量生成等体积气体所需的 。
【实验拓展】
探究小组同学通过查阅资料得知:除了上述几种物质可以做过氧化氢溶液分解的催化剂外,CuO、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。
A 不用催化剂过氧化氢溶液就不能分解
B 同一个化学反应可以有多种催化剂,同一物质也可以做不同反应的催化剂
C 催化剂只能加快化学反应的速率
D 某同学用氯酸钾制氧气时,误将高锰酸钾当作MnO2一起加热,结果发现反应速率和氧气的产量均增加了,故催化剂还可以增加生成物的质量。
试卷第1页,共3页
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