内容正文:
人教版2024上册/第二单元 空气和氧气/课题3 制取氧气
实验06 过氧化氢制取氧气实验
【实验目的】
1.学习实验室用过氧化氢制取氧气的方法。
2.了解化学反应需要一定的条件,知道催化剂对化学反应的重要作用。
【实验仪器】
试管、胶头滴管、药匙、火柴
【实验试剂】
过氧化氢溶液、二氧化锰
【实验过程】
实验步骤
实验图示
(1)在试管中加入5ml5%过氧化氢溶液,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
(2)向上述试管中加入少量二氧化锰,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
(3)待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
【实验记录】
实验编号
实验现象
实验分析
(1)
木条
过氧化氢在常温下分解
(2)
,木条
二氧化锰能 过氧化氢的分解速率
(3)
,木条
二氧化锰能继续 过氧化氢的分解速率
1. 实验原理
(1)文字表达式:
(2)符号表达式:
2. 催化剂
(1)定义:在化学反应里能 其他物质的化学反应速率,而本身的 和 在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点:“一变两不变”
①一变: ;(可以加快也可以减慢)
②两不变: 。(物理性质可以改变)
【注意事项】
①催化剂 (填“能”或“不能”)改变生成物的质量;
②催化剂 (填“能”或“不能”)控制反应的发生与停止;
③同一化学反应 (填“一定”或“不一定”)只有一种催化剂;同一物质可以在 的化学反应中起催化作用。
(3) 验证某物质是否为某反应的催化剂的设计思路
①改变反应速率:设计 实验,观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。
②反应前后质量不变:称量该物质在 的质量是否发生变化。
③化学性质不变:进行 实验,观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。
3. 发生装置及对应优点
发生装置
优点
操作
便于 (长颈漏斗下端要 ,形成液封)
可以 ,得到平稳的氧气流
【典例1】结合下图实验,下列说法正确的是( )
A.实验①带火星的木条不复燃,说明没有产生氧气
B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C.该实验证明氧气可以支持燃烧
D.实验①的反应速率比实验③的快
【典例2】(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是( )
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【典例3】(2024·广东·中考真题)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
1.实验室用过氧化氢制氧气的实验中,应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( )
A.二氧化锰是一种白色粉末状固体
B.二氧化锰在反应前后中的质量和化学性质都没有改变
C.能作过氧化氢分解的催化剂只有二氧化锰这一种物质
D.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
2.硫酸铜和二氧化锰均可作过氧化氢分解的催化剂,欲比较两者的催化效果,实验过程中不需要控制的条件是( )
A.反应起始时间 B.催化剂的质量
C.溶液的浓度 D.溶液的起始温度
3.实验室常用过氧化氢溶液制取氧气,下列说法错误的是( )
A.实验前应先检查装置气密性
B.MnO2在反应前后质量和性质不变
C.收集氧气可用向上排空气法
D.将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃,证明氧气已收集满
4.如图,将过氧化氢滴入集气瓶中,利用你所学知识和生活经验,分析下列现象正确的是( )
A.集气瓶内有大量气泡产生,气球胀大,红墨水左移
B.集气瓶内有大量气泡产生,气球缩小,红墨水右移
C.集气瓶内有大量气泡产生,气球胀大,红墨水右移
D.集气瓶内有大量气泡产生,气球缩小,红墨水左移
5.把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份,在b份中加入少量二氧化锰,放出氧气的质量与反应时间的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
6.向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后,铁丝剧烈燃烧,关于该实验的说法正确的是( )
A.二氧化锰加快了水的分解
B.铁丝剧烈燃烧时,火星四射,生成白色固体
C.铁丝燃烧的后的产物为氧化铁
D.过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
7.根据下列装置图回答问题。
(1)在实验室里采用过氧化氢溶液制取氧气,通过控制液体流速,从而得到平稳的氧气流,应选择的发生装置是 ;反应的符号表达式是 。
(2)由于氧气不易溶于水,可以采用排水法收集纯净的氧气,若用D装置收集纯净的氧气,请简述操作步骤 。
8.15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。下列装置中仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B. C. D.
9.下图是实验室制取气体的常用仪器。
回答下列问题:
(1)仪器⑨的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较多氧气,选用的仪器组合是 (填序号),该反应的文字表达式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,瓶内有白雾,伸入带火星的木条发现不复燃,可能的原因是 。
(4)有长颈漏斗的发生装置,实验时需液封其下端管口,其目的是 。
10.兴趣小组同学利用如图装置探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。
(1)甲装置中仪器a的名称为 ,相对于长颈漏斗,其优点是 。
(2)甲装置中加入二氧化锰的目的是 (选填“加快”或“减慢”)反应速率。
(3)甲装置中开始收集气体的适宜时机是观察到 ,若用装置乙排空气法收集氧气,则气体应从 (选填“m”或“n”)端通入。
(4)如丙装置所示,将若干片土豆(含过氧化氢分解的催化剂)和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器,一段时间后搜集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1,则曲线2是指改变丙装置中 (选填“①”、“②”或“③”)处变量后的变化情况。
11.如图“大象牙膏”实验中,过氧化氢分解产生的气体使锥形瓶内的起泡剂迅速涌出,形成大量柱状泡沫。
【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些?
【进行实验】
实验:在锥形瓶中,分别加入过氧化氢溶液和洗洁精起泡剂,完成四组实验,记录如下:
过氧化氢浓度
洗洁精滴数
实验时间
现象
5%
5
5min
无明显变化
10%
5
5min
无明显变化
15%
5
5min
无明显变化
30%
5
5min
无明显变化
实验序号
催化剂种类
催化剂浓度
过氧化氢浓度
温度/℃
“牙膏”喷出瓶口所需时间/s
①
碘化钾
10%
10%
20
48
②
高锰酸钾
10%
10%
20
5
③
酵母
10%
10%
20
10
④
酵母
5%
10%
20
42
⑤
酵母
15%
10%
20
8
⑥
酵母
10%
5%
20
30
⑦
酵母
10%
15%
20
5
⑧
酵母
10%
10%
5
60
⑨
酵母
10%
10%
40
3
实验:在锥形瓶中,分别加入过氧化氢溶液、滴洗洁精、催化剂溶液,完成实验,记录如下:【解释与结论】(1)过氧化氢在催化剂作用下,发生反应的文字表达式为 。
(2)由实验1可知,在常温、无催化剂的条件下,过氧化氢 (填“易”或“不易”)分解。
(3)实验2中,设计①②③的目的是 。
(4)实验2中,通过对比③④⑤,得出的结论是 。
(5)实验2中,欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响,需对比的实验是⑥⑦和 (填实验序号)。
(6)“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和 ℃,才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。
【反思与评价】
(7)由上述实验可知,影响化学反应速率的因素有 (填序号)。
A.温度 B.反应物浓度 C.生成物产量 D.催化剂种类和浓度
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人教版2024上册/第二单元 空气和氧气/课题3 制取氧气
实验06 过氧化氢制取氧气实验
【实验目的】
1.学习实验室用过氧化氢制取氧气的方法。
2.了解化学反应需要一定的条件,知道催化剂对化学反应的重要作用。
【实验仪器】
试管、胶头滴管、药匙、火柴
【实验试剂】
过氧化氢溶液、二氧化锰
【实验过程】
实验步骤
实验图示
(1)在试管中加入5ml5%过氧化氢溶液,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
(2)向上述试管中加入少量二氧化锰,把带有火星的木条插入试管,观察现象。
(3)待上述试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带有火星的木条插入试管,观察现象。待试管中又没有现象发生时,再重复上述操作,观察现象。
【实验记录】
实验编号
实验现象
实验分析
(1)
木条 不复燃
过氧化氢在常温下分解 较慢
(2)
产生大量气泡,木条复燃
二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率
(3)
产生大量气泡,木条复燃
二氧化锰能继续加快过氧化氢的分解速率
1. 实验原理
(1)文字表达式:过氧化氢水 + 氧气二氧化锰
(2)符号表达式:H2O2H2O + O2MnO2
2. 催化剂
(1)定义:在化学反应里能 改变 其他物质的化学反应速率,而本身的 质量 和 化学性质 在反应前后都没有发生变化的物质。
(2)特点:“一变两不变”
①一变: 其他物质的化学反应速率 ;(可以加快也可以减慢)
②两不变: 本身的质量和化学性质 。(物理性质可以改变)
【注意事项】
①催化剂 不能 (填“能”或“不能”)改变生成物的质量;
②催化剂 不能 (填“能”或“不能”)控制反应的发生与停止;
③同一化学反应 不一定 (填“一定”或“不一定”)只有一种催化剂;同一物质可以在 不同 的化学反应中起催化作用。
(3) 验证某物质是否为某反应的催化剂的设计思路
①改变反应速率:设计对比实验,观察加入该物质前后化学反应速率是否改变。
②反应前后质量不变:称量该物质在反应前后的质量是否发生变化。
③化学性质不变:进行重复实验,观察重新加入反应物的现象和原来的现象是否相同。
3. 发生装置及对应优点
发生装置
优点
操作简便
便于添加液体(长颈漏斗下端要伸到液面以下,形成液封)
可以控制反应的速率,得到平稳的氧气流
【典例1】结合下图实验,下列说法正确的是( )
A.实验①带火星的木条不复燃,说明没有产生氧气
B.实验③带火星的木条复燃且二氧化锰质量减少
C.该实验证明氧气可以支持燃烧
D.实验①的反应速率比实验③的快
【答案】C
【解析】A、实验①带火星的木条不复燃,说明氧气浓度不足,并不能说明没有产生氧气,错误;
B、催化剂反应前后质量不变,故二氧化锰质量不变,错误;
C、该实验证明氧气可以支持燃烧,正确;
D、由图可知,实验①的反应速率比实验③的慢,错误;
故选C。
【典例2】(2024·江苏苏州·中考真题)某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。
下列相关说法不正确的是( )
A.对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响
B.对比实验乙和丁,探究MnO2对H2O2分解速率的影响
C.对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响
D.对比实验甲、丙和丁,探究MnO2和温度对H2O2分解速率影响的程度
【答案】B
【解析】A、根据控制变量法,甲和乙的变量是过氧化氢的浓度,则对比实验甲和乙,探究H2O2浓度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
B、实验乙和丁的变量有浓度和二氧化锰,变量不唯一,则甲、乙不能探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法错误;
C、甲和丙的变量是温度不同,丙的温度高,反应速率快,则对比实验甲和丙,探究温度对H2O2分解速率的影响,故说法正确;
D、根据C项的分析,对比甲和丙可以探究温度对H2O2分解速率的影响,对比实验甲、丁,变量是二氧化锰,则可以探究MnO2对H2O2分解速率的影响,故说法正确。
故选B。
【典例3】(2024·广东·中考真题)探究H2O2分解速率的影响因素,下列分析正确的是( )
实验编号
H2O2溶液
催化剂(0.1g)
温度/℃
体积/mL
溶质质量分数/%
①
5
10
—
20
②
5
10
MnO2粉末
20
③
5
5
MnO2粉末
20
④
5
5
MnO2粉末
40
⑤
5
5
Fe2O3粉末
20
A.①④探究有无催化剂的影响 B.②③探究H2O2溶液浓度的影响
C.②④探究反应温度的影响 D.④⑤探究催化剂种类的影响
【答案】B
【解析】A、根据对比实验中,控制变量唯一的原则,①中没有加入催化剂,④中加入了催化剂,但是①④的温度也不同,所以不能用于探究有无催化剂的影响,故A错误;
B、②③中除了过氧化氢溶液的溶质质量分数不同外,其他条件均 相同,可探究H2O2溶液浓度的影响,故B正确;
C、②④中过氧化氢溶液的溶质质量分数和温度均不同,不能用于探究反应温度的影响,故C错误;
D、④⑤中催化剂种类和温度均不同,不能用于探究催化剂种类的影响,故D错误;
故选:B。
1.实验室用过氧化氢制氧气的实验中,应加入少量二氧化锰。下列说法中正确的是( )
A.二氧化锰是一种白色粉末状固体
B.二氧化锰在反应前后中的质量和化学性质都没有改变
C.能作过氧化氢分解的催化剂只有二氧化锰这一种物质
D.加入二氧化锰可以增加过氧化氢分解产生氧气的质量
【答案】B
【解析】A、二氧化锰是一种黑色粉末状固体,故选项说法错误;
B、过氧化氢制氧气的实验中,加入少量二氧化锰起催化作用,二氧化锰在反应前后中的质量和化学性质都没有改变,故选项说法正确;
C、硫酸铜溶液、氧化铁也能作过氧化氢分解的催化剂,故选项说法错误;
D、催化剂只能改变化学反应速率,但对生成物质量无影响,使用催化剂不能增加生成物的量,加入二氧化锰不能增大过氧化氢分解的氧气的质量。故选项说法错误;
故选:B。
2.硫酸铜和二氧化锰均可作过氧化氢分解的催化剂,欲比较两者的催化效果,实验过程中不需要控制的条件是( )
A.反应起始时间 B.催化剂的质量
C.溶液的浓度 D.溶液的起始温度
【答案】A
【解析】A、开始的记录时间不一定是反应开始的时间,从反应的某一时刻开始记录也可以,只要保证记录的起始时间相同即可,故A符合题意;
B、催化剂越多,接触面积越大,反应越快,因此要控制催化剂的质量相等,故B不符合题意;
C、溶液的浓度越大,反应越快,因此要控制溶液的浓度相同,故C不符合题意;
D、溶液的温度越高,反应越快,因此要控制溶液的温度相同,故D不符合题意。
故选A。
3.实验室常用过氧化氢溶液制取氧气,下列说法错误的是( )
A.实验前应先检查装置气密性
B.MnO2在反应前后质量和性质不变
C.收集氧气可用向上排空气法
D.将带火星的木条置于集气瓶口,木条复燃,证明氧气已收集满
【答案】B
【详解】A、实验前应首先检查装置的气密性,以免装置漏气浪费药品,所以选项正确;
B、MnO2是催化剂,在反应前后,其本身的质量和化学性质都没有发生变化,物理性质可能改变,所以选项错误;
C、氧气密度比空气大,可用向上排空气法收集,所以选项正确;
D、氧气具有助燃性,氧气的验证方法是将带火星的木条置于集气瓶口,如果木条复燃则证明氧气已满,所以选项正确。
故选B。
4.如图,将过氧化氢滴入集气瓶中,利用你所学知识和生活经验,分析下列现象正确的是( )
A.集气瓶内有大量气泡产生,气球胀大,红墨水左移
B.集气瓶内有大量气泡产生,气球缩小,红墨水右移
C.集气瓶内有大量气泡产生,气球胀大,红墨水右移
D.集气瓶内有大量气泡产生,气球缩小,红墨水左移
【答案】D
【解析】将过氧化氢滴入集气瓶中,过氧化氢在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解产生大量氧气,会造成瓶内压强增大,充气气球内的气体沿导管逸出,故会观察到气球缩小,红墨水左移;
故选:D。
5.把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份,在b份中加入少量二氧化锰,放出氧气的质量与反应时间的关系图象正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】把一定量的过氧化氢分成等量a、b两份,b中加入二氧化锰,过氧化氢在常温下能分解产生氧气,能在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,二氧化锰作催化剂,能加快化学反应的速率,不能改变生成氧气的质量,故b反应速率快,至反应结束所需的时间少;a反应速率慢;观察图象,C符合变化过程;
故选:C。
6.向如图所示的集气瓶中加入少量二氧化锰后,铁丝剧烈燃烧,关于该实验的说法正确的是( )
A.二氧化锰加快了水的分解
B.铁丝剧烈燃烧时,火星四射,生成白色固体
C.铁丝燃烧的后的产物为氧化铁
D.过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂
【答案】D
【解析】A、该实验中,过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,二氧化锰是该反应的催化剂,加快了过氧化氢的分解,故选项说法错误;
B、铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,放出大量的热,故选项说法错误;
C、铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,而不是氧化铁,故选项说法错误;
D、铁丝在氧气中燃烧,放出大量的热,过氧化氢溶液能防止集气瓶局部过热而破裂,故选项说法正确;
故选:D。
7.根据下列装置图回答问题。
(1)在实验室里采用过氧化氢溶液制取氧气,通过控制液体流速,从而得到平稳的氧气流,应选择的发生装置是 ;反应的符号表达式是 。
(2)由于氧气不易溶于水,可以采用排水法收集纯净的氧气,若用D装置收集纯净的氧气,请简述操作步骤 。
【答案】(1)C H2O2H2O + O2MnO2
(2)先将D装置装满水,再将气体从b端通入,水从a端排出
【详解】(1)在实验室里采用过氧化氢溶液制取氧气,反应物为固体和液体,不需要加热,通过控制液体流速,从而得到平稳的氧气流,要选择分液漏斗,故选C为发生装置;过氧化氢在二氧化锰的作用下分解生成水和氧气,符号表达式为:H2O2H2O + O2;MnO2
(2)若用D装置收集纯净的氧气,先要集气瓶内注满水,氧气的密度小于水,气体从b端通入,水从a端排出。
8.15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气。下列装置中仪器选择和药品放置最合理的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】15%的双氧水在二氧化锰催化作用下会剧烈反应产生氧气,难以控制,收集困难,故须对反应速率进行控制,从而获得平稳的气流;
A、该装置中,水可以稀释过氧化氢溶液,但过氧化氢溶液从长颈漏斗一次性加入,浓度较大不能获得平稳的气流,不符合题意;
B、该装置中,过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应,再通过分液漏斗加水不能获得平稳的气流,不符合题意;
C、该装置中,过氧化氢溶液已经与二氧化锰接触发生剧烈反应,再通过长颈漏斗加水不能获得平稳的气流,不符合题意;
D、该装置中,水可以稀释过氧化氢溶液,分液漏斗可以控制过氧化氢溶液的加入速率,从而能获得平稳的气流,符合题意。
故选:D。
9.下图是实验室制取气体的常用仪器。
回答下列问题:
(1)仪器⑨的名称是 。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较多氧气,选用的仪器组合是 (填序号),该反应的文字表达式为 。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,瓶内有白雾,伸入带火星的木条发现不复燃,可能的原因是 。
(4)有长颈漏斗的发生装置,实验时需液封其下端管口,其目的是 。
【答案】(1)水槽
(2)②④⑥⑦
(3)反应放热使水汽化,瓶内水蒸气含量过高导致木条不复燃
(4)防止生成的气体逸出
【解析】(1)仪器⑨的名称是水槽。
(2)实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取并收集较多氧气,反应条件是常温,发生装置选择锥形瓶、双孔玻璃导管,长颈漏斗,氧气密度比空气大,收集装置选择集气瓶,选用的仪器组合是②④⑥⑦,过氧化氢溶液在二氧化锰的催化下反应生成水和氧气,该反应文字表达式:。
(3)用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气时,瓶内有白雾,伸入带火星的木条发现不复燃,可能的原因是反应放热使水汽化,瓶内水蒸气含量过高导致木条不复燃。
(4)有长颈漏斗的发生装置,实验时需液封其下端管口,其目的是形成液封,防止生成的气体逸出。
10.兴趣小组同学利用如图装置探究过氧化氢溶液制取氧气的实验。
(1)甲装置中仪器a的名称为 ,相对于长颈漏斗,其优点是 。
(2)甲装置中加入二氧化锰的目的是 (选填“加快”或“减慢”)反应速率。
(3)甲装置中开始收集气体的适宜时机是观察到 ,若用装置乙排空气法收集氧气,则气体应从 (选填“m”或“n”)端通入。
(4)如丙装置所示,将若干片土豆(含过氧化氢分解的催化剂)和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器,一段时间后搜集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1,则曲线2是指改变丙装置中 (选填“①”、“②”或“③”)处变量后的变化情况。
【答案】(1)分液漏斗 能控制液体滴加的速率
(2)加快
(3)导管口有连续均匀气泡冒出时 m
(4)①
【解析】(1)由图可知,甲装置中仪器a的名称为分液漏斗,相对于长颈漏斗,其优点是能控制液体滴加的速率;故填:分液漏斗;能控制液体滴加的速率;
(2)二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,能加快过氧化氢的分解速率,则甲装置中加入二氧化锰的目的是加快反应速率;故填:加快;
(3)甲装置中开始排出的是装置中的空气,则收集气体的适宜时机是观察到导管口有连续均匀气泡冒出时;若用装置乙排空气法收集氧气,氧气的密度比空气大,则气体应从m端通入;故填:导管口有连续均匀气泡冒出时;m;
(4)如丙装置所示,将若干片土豆(含过氧化氢分解的催化剂)和一定体积、一定浓度的过氧化氢溶液放入注射器,一段时间后搜集的气体体积和时间的关系如图丁中的曲线1,由图丁可知,曲线2最终得到的气体体积比曲线1少,而温度和土豆片只影响反应速率,不改变最终生成物的量,则曲线2是指改变丙装置中过氧化氢溶液的量后的变化情况;故选:①。
11.如图“大象牙膏”实验中,过氧化氢分解产生的气体使锥形瓶内的起泡剂迅速涌出,形成大量柱状泡沫。
【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些?
【进行实验】
实验:在锥形瓶中,分别加入过氧化氢溶液和洗洁精起泡剂,完成四组实验,记录如下:
过氧化氢浓度
洗洁精滴数
实验时间
现象
5%
5
5min
无明显变化
10%
5
5min
无明显变化
15%
5
5min
无明显变化
30%
5
5min
无明显变化
实验序号
催化剂种类
催化剂浓度
过氧化氢浓度
温度/℃
“牙膏”喷出瓶口所需时间/s
①
碘化钾
10%
10%
20
48
②
高锰酸钾
10%
10%
20
5
③
酵母
10%
10%
20
10
④
酵母
5%
10%
20
42
⑤
酵母
15%
10%
20
8
⑥
酵母
10%
5%
20
30
⑦
酵母
10%
15%
20
5
⑧
酵母
10%
10%
5
60
⑨
酵母
10%
10%
40
3
实验:在锥形瓶中,分别加入过氧化氢溶液、滴洗洁精、催化剂溶液,完成实验,记录如下:【解释与结论】(1)过氧化氢在催化剂作用下,发生反应的文字表达式为 。
(2)由实验1可知,在常温、无催化剂的条件下,过氧化氢 (填“易”或“不易”)分解。
(3)实验2中,设计①②③的目的是 。
(4)实验2中,通过对比③④⑤,得出的结论是 。
(5)实验2中,欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响,需对比的实验是⑥⑦和 (填实验序号)。
(6)“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和 ℃,才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。
【反思与评价】
(7)由上述实验可知,影响化学反应速率的因素有 (填序号)。
A.温度 B.反应物浓度 C.生成物产量 D.催化剂种类和浓度
【答案】(1)过氧化氢水 + 氧气 二氧化锰
(2) 不易
(3) 比较催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响
(4) 相同条件下,催化剂浓度越大,“牙膏”喷出瓶口所需时间越短
(5) ③
(6) 20
(7) ABD
【解析】(1)过氧化氢在催化剂作用下,发生反应生成水、氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢水 + 氧气。二氧化锰
(2)由实验1的现象可知,在常温、无催化剂的条件下,过氧化氢不易分解。
(3)实验2中,设计①②③的目的是比较催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响。
(4)实验2中,③④⑤这三组实验催化剂浓度不同,但其余条件均相同,由表中数据可知,催化剂浓度越大,“牙膏”喷出瓶口所需时间越短,所以通过对比③④⑤,得出的结论是:相同条件下,催化剂浓度越大,“牙膏”喷出瓶口所需时间越短。
(5)欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响,根据单一变量原则,则只能改变过氧化氢溶液的浓度,其余条件均相同,实验2中,③⑥⑦这三组实验只有过氧化氢溶液的浓度不同,所以需对比的实验是⑥⑦和③。
(6)通过对比这几组实验,可得出的结论是:“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和20℃,才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。
(7)由上述实验可知,影响化学反应速率的因素有温度、反应物浓度、催化剂种类和浓度,故选ABD。
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