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某研究小組對實(shí)驗(yàn)室制取氧氣進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)并探究相關(guān)問題。
(一)探究KClO3制取氧氣時(shí)催化劑的質(zhì)量是否不變實(shí)驗(yàn)方案如下:在實(shí)驗(yàn)中用電子天平和量筒準(zhǔn)確測量出表中m1、m2、m3、m4和V,(實(shí)驗(yàn)操作正確,O2的密度為ρg/cm3

實(shí)驗(yàn)序號 1 2 ……
m1(MnO2)/g
m2(KClO3)/g
m3(試管)/g
m4(試管+加熱后剩余固體)/g
量筒內(nèi)收集氣體的體積V/cm3
(1)請寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式:
KClO3
M
n
O
2
KCl+O2
KClO3
M
n
O
2
KCl+O2
。
(2)根據(jù)化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的總質(zhì)量不變,m1、m2、m3、m4和V和p之間應(yīng)存在的等量關(guān)系為
m1+m2+m3=m4+ρV
m1+m2+m3=m4+ρV
。
(3)每次實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,小金在拆裝置時(shí)總能聞到刺激性氣味,他將加熱后剩余固體中的MnO2分離并測量其質(zhì)量,發(fā)現(xiàn)總小于加熱前MnO2的質(zhì)量。查閱資料后發(fā)現(xiàn),一般認(rèn)為加熱KClO3和MnO2混合物的反應(yīng)過程如下:
第1步:MnO2+KClO3
KMnO4+Cl2+O2(其中Cl2有刺激性氣味)
第2步:KMnO4
K2MnO4+MnO2+O2
第3步:K2MnO4+Cl2
KCl+MnO2+O2
(4)一般認(rèn)為催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量不變,但這個(gè)反應(yīng)后剩余的MnO2質(zhì)量小于反應(yīng)前加入MnO2質(zhì)量,你認(rèn)為可能的原因是
少量氯氣排出,在第三步反應(yīng)時(shí)造成反應(yīng)不充分,導(dǎo)致二氧化錳質(zhì)量減小
少量氯氣排出,在第三步反應(yīng)時(shí)造成反應(yīng)不充分,導(dǎo)致二氧化錳質(zhì)量減小
。
(二)需找新的催化劑
生活中,84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒劑,興趣小組對兩種消毒劑進(jìn)行了如下探究活動。
【查閱資料】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉(化學(xué)符號為 NaClO)。
(1)【實(shí)驗(yàn)1】取少量84消毒液于試管中滴加H2O2溶液,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生;然后
將帶火星的木條置于試管口,木條復(fù)燃
將帶火星的木條置于試管口,木條復(fù)燃
(填寫實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象),證明產(chǎn)生的氣體是氧氣。
【提出問題】在上述反應(yīng)中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反應(yīng)物,NaClO與H2O2溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
(2)猜想二:作
催化劑
催化劑
,類似分解H2O2溶液制氧氣時(shí)MnO2的作用。
【實(shí)驗(yàn)2】
①按如圖所示組裝實(shí)驗(yàn)裝置,并補(bǔ)全收集裝置,請?jiān)趫D中畫出你的補(bǔ)全。
②向錐形瓶中加入30mL 84消毒液注射器中吸入25mL H2O2溶液。
③將注射器中的H2O2溶液平均分5次推入錐形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再產(chǎn)生氣泡后,記錄收集氣體的總體積(忽略其他因素對測量結(jié)果造成的影響)見下表。
第1次 第2次 第3次 第4次 第5次
收集氣體的總體積/mL 140 280 365 x 375
(3)表中的數(shù)據(jù)x=
370
370
。
(4)分析表中數(shù)據(jù)得出“猜想一正確”,其依據(jù)是
每次加入相同的量的反應(yīng)物,產(chǎn)生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應(yīng),不符合催化劑性質(zhì)
每次加入相同的量的反應(yīng)物,產(chǎn)生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應(yīng),不符合催化劑性質(zhì)
。
【拓展反思】生活中常用消毒劑除84消毒液、H2O2溶液外,還有75%酒精、過氧乙酸等。在使用各種消毒劑時(shí),要考慮它們的性質(zhì)。生活中下列使用消毒劑的做法正確的是
BC
BC
。
A.不同的消毒劑可隨意混合使用
B.使用75%酒精消毒應(yīng)遠(yuǎn)離明火,防止火災(zāi)
C.84消毒液、75%酒精等消毒劑均應(yīng)密封保存

【答案】KClO3
M
n
O
2
KCl+O2;m1+m2+m3=m4+ρV;少量氯氣排出,在第三步反應(yīng)時(shí)造成反應(yīng)不充分,導(dǎo)致二氧化錳質(zhì)量減??;將帶火星的木條置于試管口,木條復(fù)燃;催化劑;370;每次加入相同的量的反應(yīng)物,產(chǎn)生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應(yīng),不符合催化劑性質(zhì);BC
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:77引用:1難度:0.3
相似題
  • 1.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說明書中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動,請你也參與.
    活動Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    活動Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其他物質(zhì)?
    【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
    【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?小強(qiáng)作出了以下兩種猜想:
    ①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
    通過對反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,小影同學(xué)認(rèn)為猜想
     
    (填序號)一定是錯(cuò)誤的,理由是
     

    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想.
    【交流與討論】小影認(rèn)為:二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5
  • 2.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣”后,對自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動,請你參與.
    (1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
     
    (填數(shù)字序號,下同);其反應(yīng)方程式為
     
    ;D中裝置可采用下圖中的
     

    (2)二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)?
    【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
    2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣.
    【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?
    甲同學(xué)作出了以下三種猜想:①是一種酸;     ②是一種堿;     ③是一種碳酸鹽.
    通過對反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,乙同學(xué)認(rèn)為猜想
     
    (填數(shù)字序號)一定是錯(cuò)誤的,理由是
     

    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了甲同學(xué)的另一個(gè)猜想是正確的,請完成如表實(shí)驗(yàn)報(bào)告.
    實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論
     
     
     
    (3)簡述鑒定氧自救器藥罐中生氧劑超氧化鉀是否需要更換的簡便的化學(xué)方法
     

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5
  • 3.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動,請你參與.
    活動Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.

    (1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
     
    (填序號),有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     


    (2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
     

    (3)用
     
    法收集氧氣,該收集方法是根據(jù)氧氣
     
    的性質(zhì)而確定的.證明生成的氣體是氧氣,使用
     
    進(jìn)行檢驗(yàn).

    發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
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