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某小組同學(xué)在用過(guò)氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢,產(chǎn)生的氣泡很少。為此,他們進(jìn)行了如下探究。
【猜想與假設(shè)】
①速率慢、氣泡少可能與過(guò)氧化氫溶液的濃度有關(guān)。
②速率慢、氣泡少可能與MnO2的質(zhì)量有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)如圖進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
實(shí)驗(yàn)1:用26mgMnO2與5mL不同濃度過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如圖1。
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實(shí)驗(yàn)2:用5mL1.5%過(guò)氧化氫溶液與不同質(zhì)量MnO2進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如圖2。
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【解釋與結(jié)論】
(1)過(guò)氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的化學(xué)方程式為
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2
。
(2)實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是:在反應(yīng)時(shí)間為16~26s范圍內(nèi),
在26mgMnO2、5mL過(guò)氧化氫溶液、反應(yīng)時(shí)間等條件相同,過(guò)氧化氫溶液濃度為1%—2.5%范圍,過(guò)氧化氫溶液濃度越大,其分解速率越快
在26mgMnO2、5mL過(guò)氧化氫溶液、反應(yīng)時(shí)間等條件相同,過(guò)氧化氫溶液濃度為1%—2.5%范圍,過(guò)氧化氫溶液濃度越大,其分解速率越快
。
(3)實(shí)驗(yàn)2的目的是
探究速度慢、氣泡少是否受MnO2的質(zhì)量影響
探究速度慢、氣泡少是否受MnO2的質(zhì)量影響
。
(4)欲證明“MnO2是過(guò)氧化氫分解的催化劑”的結(jié)論,除應(yīng)用實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)外,還需要證明的是
在化學(xué)反應(yīng)前后,MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
在化學(xué)反應(yīng)前后,MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
。
【反思與評(píng)價(jià)】
(5)利用如圖裝置探究“溫度對(duì)過(guò)氧化氫分解速率”的影響不合理,理由是
因?yàn)闇囟葘?duì)壓強(qiáng)也有影響
因?yàn)闇囟葘?duì)壓強(qiáng)也有影響
。
【答案】2H2O2
M
n
O
2
2H2O+O2↑;在26mgMnO2、5mL過(guò)氧化氫溶液、反應(yīng)時(shí)間等條件相同,過(guò)氧化氫溶液濃度為1%—2.5%范圍,過(guò)氧化氫溶液濃度越大,其分解速率越快;探究速度慢、氣泡少是否受MnO2的質(zhì)量影響;在化學(xué)反應(yīng)前后,MnO2的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;因?yàn)闇囟葘?duì)壓強(qiáng)也有影響
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書(shū)面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/19 10:0:8組卷:6引用:1難度:0.5
相似題
  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.過(guò)氧化氫溶液(俗稱雙氧水)常溫下是一種無(wú)色液體,實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。
    查閱資料:將新制的濃度5%的雙氧水加熱到65℃時(shí)就有氧氣產(chǎn)生,加熱到80℃時(shí)就有較多氧氣產(chǎn)生。
    (1)請(qǐng)你寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式
     
    。
    (2)小紅按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),當(dāng)試管中有大量氣泡出現(xiàn)時(shí),伸入帶火星的木條,木條并未復(fù)燃,為此,他利用圖2裝置收集氣體,再用帶火星的木條檢驗(yàn),木條復(fù)燃,那么圖1實(shí)驗(yàn)中帶火星木條未復(fù)燃的原因是
     
    。
    (3)下表是小紅同學(xué)探究影響過(guò)氧化氫分解速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 過(guò)氧化氫溶液的濃度% 過(guò)氧化氫溶液的體積/mL 溫度/℃ 二氧化錳的用量/g 收集氧氣的體積/mL 反應(yīng)所需的時(shí)間/s
    5 5 20 0.1 4 16.75
    15 5 20 0.1 4 6.04
    X 5 35 0 2 49.21
    30 5 55 0 2 Y
    ①表格中的X=
     
    ;若Y
     
    49.21(填“>”、“=”或“<”),可知溫度越高,過(guò)氧化氫分解速率越快。
    ②從實(shí)驗(yàn)
     
    (填序號(hào))對(duì)比可知,過(guò)氧化氫分解速率與過(guò)氧化氫溶液濃度有關(guān)。
    (4)化學(xué)興趣小組A設(shè)計(jì)如圖所示的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來(lái)比較MnO2、CuO對(duì)過(guò)氧化氫分解的催化效果。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳,分別將注射器內(nèi)盛有的雙氧水注入試管中,利用注射器收集氧氣,收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。
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    ①實(shí)驗(yàn)中造成U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高的可能原因是
     

    ②結(jié)論:對(duì)過(guò)氧化氫分解催化效果較好的催化劑是
     
    。
    ③由氧化銅催化的反應(yīng),t1-t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變
     
    (填“快”或“慢”)。原因
     
    。
    (5)化學(xué)興趣小組B按圖5裝置探究影響過(guò)氧化氫的分解因素。進(jìn)行實(shí)驗(yàn):水浴溫度控制在21℃,二氧化錳均為0.5g,過(guò)氧化氫溶液均為5mL,三頸瓶容積為250mL,恒壓漏斗(漏斗的支管與三頸瓶相連)的作用是使過(guò)氧化氫溶液自行下滴。數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)繪制圖像如圖6、圖7。下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是
     
    。
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    A.每次實(shí)驗(yàn)時(shí)水浴溫度都應(yīng)保持相同。
    B.圖6說(shuō)明其他條件相同時(shí),過(guò)氧化氫溶液濃度越大,反應(yīng)速率越快。
    C.圖7從溫度看,過(guò)氧化氫溶液濃度越大,反應(yīng)越平穩(wěn)。
    D.圖7以10%H2O2溶液為例分析,三頸瓶?jī)?nèi)氣壓后來(lái)慢慢降低的原因是反應(yīng)結(jié)束,放熱停止,氣壓減小
    發(fā)布:2024/9/19 21:0:8組卷:26引用:1難度:0.5
  • 2.某興趣小組同學(xué)對(duì)H2O2溶液分解進(jìn)行如下探究。
    【探究一】溫度對(duì)H2O2溶液分解速率的影響
    興趣小組同學(xué)進(jìn)行2次實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表:
    序號(hào) H2O2溶液濃度 H2O2溶液體積 溫度 MnO2用量 收集O2體積 時(shí)間
    30% 5mL 35℃ 0 2mL 49.21s
    30% 5mL 55℃ 0 2mL 10.76s
    (1)加熱H2O2溶液產(chǎn)生氧氣的化學(xué)方程式為
     
    ;
    (2)實(shí)驗(yàn)①和②對(duì)比可知,其他條件相同時(shí),H2O2溶液分解速率與溫度的關(guān)系是
     
    ;
    【探究二】硫酸銅(CuSO4)能否作H2O2溶液分解的催化劑?
    【查閱資料】CuSO4易溶于水
    用天平稱量0.4g無(wú)水CuSO4粉末,取5mL5%的H2O2溶液于試管中,進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn):
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    (3)步驟①的目的是與步驟
     
    作對(duì)比,說(shuō)明CuSO4能夠加快H2O2溶液的分解速率;
    (4)為探究CuSO4在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量是否發(fā)生改變,實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)向步驟③的試管中加入過(guò)量的NaOH溶液,發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2NaOH+CuSO4=Cu(OH)2↓+Na2SO4,測(cè)得產(chǎn)生Cu(OH)2沉淀0.245g,計(jì)算步驟③的試管中含有CuSO4的質(zhì)量(實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的損耗忽略不計(jì),寫(xiě)出具體計(jì)算步驟);
    (5)為進(jìn)一步證明CuSO4能夠作為H2O2溶液分解的催化劑,小組同學(xué)還需要證明在反應(yīng)前后CuSO4
     
    不變。
    發(fā)布:2024/9/19 1:0:9組卷:7引用:1難度:0.5
  • 3.某興趣小組對(duì)于現(xiàn)有碳捕捉技術(shù)進(jìn)行了研究學(xué)習(xí)。
    Ⅰ.(1)利用NaOH溶液來(lái)“捕捉”CO2的基本過(guò)程如圖所示(部分條件及物質(zhì)未標(biāo)出)。在流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    、
     
    (均填化學(xué)式)。
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    (2)地球上最高效的碳捕捉過(guò)程就是葉綠素催化的光合作用,請(qǐng)寫(xiě)出光合作用合成葡萄糖(C6H12O6)的化學(xué)方程式
     
    。葡萄糖是生物體內(nèi)的主要供能物質(zhì),具有良好的水溶性。20℃時(shí),甲、乙兩份葡萄糖飽和溶液的質(zhì)量分別為200g和300g,在下列條件中,析出晶體質(zhì)量相同的為
     
    (填選項(xiàng))。
    A.兩份溶液都降溫至10℃
    B.甲溶液降溫至10℃,乙溶液降溫至0℃
    C.兩份溶液都蒸發(fā)掉20g水
    D.甲溶液蒸發(fā)掉30g水,乙液蒸發(fā)掉20g
    Ⅱ.近期,我國(guó)科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)室中成功用二氧化碳合成了淀粉,反應(yīng)速率大小是評(píng)價(jià)該研究成果的重要依據(jù)。為探究影響反應(yīng)速率的因素,某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室中尋找合適試劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
    (1)為比較Fe3+和Cu2+對(duì)H2O2分解的催化效果,設(shè)計(jì)了如圖所示實(shí)驗(yàn):
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    若該實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率①>②,能否說(shuō)明Fe3+對(duì)H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好?給出你的判斷并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由
     
    。
    (2)丙酮的碘代反應(yīng)CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程為v=k[c(CH3COCH3)]m[c(I2)]n(其中v為反應(yīng)速率,k為速率常數(shù),c(X)為反應(yīng)物X的濃度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時(shí)所需的時(shí)間)為0.7/k。改變反應(yīng)物濃度時(shí),反應(yīng)的瞬時(shí)速率如表所示:
    c(CH3COCH3)/mol?L-1 c(I2)/mol?L-1 v/10-3mol?L-1?min-1
    0.25 0.050 1.4
    0.50 0.05 2.8
    1 0.05 5.6
    0.5 0.10 2.8
    ①該反應(yīng)的速率常數(shù)k的數(shù)值為
     
    。
    ②在過(guò)量的I2存在時(shí),反應(yīng)掉87.5%的CH3COCH3所需的時(shí)間是
     
    min。
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:42引用:1難度:0.2
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