科学探究题 较难0.4 引用1 组卷104
某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/8d5461ab-7685-4562-be63-1b586a1c36d0.png?resizew=255)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/ce98a6b9-a8da-487a-ac9f-5e686fd7a1b7.png?resizew=214)
【探究一】:探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响。
该小组采用了如图1所示装置进行实验,实验中催化剂均为0.4g,H2O2溶液浓度均为10% 20mL,在C框中连接导管和量筒,并测量相关数据,经计算后的数据如表:
(1)为了较精确测定排出水的体积,C框内应选用的装置为_____ (选填“C1”或“C2”)。
(2)从实验数据可知:相同条件下,上表中催化剂的催化效果最好的是_____ 。
【探究二】探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响按如图2装置进行实验:水浴温度控制在18℃,在250mL三颈瓶中加入MnO2均为0.5g,在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各5mL分别进行实验。数字传感器数据绘制图象如图3、图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/31cecd12-fc97-4631-b8dc-817046331f0a.png?resizew=597)
(3)由图3知道:H2O2溶液分解时_____ 热量(选填“放出”或“吸收”)。
(4)由图4知道:H2O2溶液浓度越高,其分解反应速率越_____ (选填“快”或“慢”),以10% H2O2溶液为例,约30s后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是_____ 。
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【探究一】:探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响。
该小组采用了如图1所示装置进行实验,实验中催化剂均为0.4g,H2O2溶液浓度均为10% 20mL,在C框中连接导管和量筒,并测量相关数据,经计算后的数据如表:
催化剂种类 | 气体产生速率(mL/s) |
二氧化锰 | 3.5 |
氧化铜 | 4.5 |
活性炭 | 5.8 |
(2)从实验数据可知:相同条件下,上表中催化剂的催化效果最好的是
【探究二】探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响按如图2装置进行实验:水浴温度控制在18℃,在250mL三颈瓶中加入MnO2均为0.5g,在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各5mL分别进行实验。数字传感器数据绘制图象如图3、图4所示。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/21/31cecd12-fc97-4631-b8dc-817046331f0a.png?resizew=597)
(3)由图3知道:H2O2溶液分解时
(4)由图4知道:H2O2溶液浓度越高,其分解反应速率越
20-21九年级上·江苏淮安·期中
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为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的速率影响效果,某研究小组进行了如下探究:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/1/19/008e1c6f-7bd3-46a6-b104-dc90d13b9ab3.png?resizew=328)
【定性研究】
(1)如图甲,可通过观察___________ 来定性比较两者的速率影响效果。
【定量研究】
(2)如图乙,要定量比较两者的速率影响效果,可测量生成等体积气体所需的___________ 。
【深入研究】
(3)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子影响过氧化氢的分解速率?
猜想:水分子影响过氧化氢的分解速率;
猜想:Fe3+影响过氧化氢的分解速率;
猜想:Cl-影响过氧化氢的分解速率;
你认为上述___________ (填猜想、猜想、猜想)是错误的不需要验证。
请设计实验,验证另外2个猜想
(4)【反思与讨论】若要证明FeCl3是过氧化氢分解的催化剂,还需要通过实验证明FeCl3在反应前后___________ 。请写出FeCl3催化H2O2分解的化学方程式___________ 。
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【定性研究】
(1)如图甲,可通过观察
【定量研究】
(2)如图乙,要定量比较两者的速率影响效果,可测量生成等体积气体所需的
【深入研究】
(3)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子影响过氧化氢的分解速率?
猜想:水分子影响过氧化氢的分解速率;
猜想:Fe3+影响过氧化氢的分解速率;
猜想:Cl-影响过氧化氢的分解速率;
你认为上述
请设计实验,验证另外2个猜想
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
分别取同温度同体积同浓度的H2O2溶液于2支试管中,再分别加入等质量的FeCl3和NaCl。观察现象。 | 加入FeCl3的试管中产生的气体快,另一支试管中无明显现象。 | 证明是 |
某兴趣小组同学对实验室制取氧气的催化剂进行如下探究:
[提出问题]
二氧化锰常作为氯酸钾分解制取氧气的催化剂,其他氧化物是否也能催化氯酸钾分解呢?
[查阅资料]研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。同学们分别用等量的三种金属氧化物作催化剂进行实验,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示:
(1)用氯酸钾制取氧气,若替代二氧化锰作催化剂,根据上表分析,最佳的金属氧化物应选择__________ 。
(2)【设计并完成实验】
实验一:将3.0g氯酸钾放在试管中加热;
实验二:将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰混合均匀加热;
实验三:将Xg氯酸钾与1.0g氧化铜混合均匀加热;
①通过实验二与实验三可以比较出不同催化剂对实验的影响,则实验三中X的值为_____ 。
②对比实验______ (选填 “一”或“二”)和实验三的不同现象,可证明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)加热一定量的氯酸钾和氧化铜的混合物,某变量y随时间的变化趋势如下图所示,则纵坐标y表示的是_______ (填字母序号)。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/12/3/db054539-c748-4eb1-baed-106288e1fd5b.png?resizew=176)
A、固体中氧化铜的质量
B、固体中钾元素的质量
C、固体中钾元素的质量分数
D、固体中氧元素的质量分数
[提出问题]
二氧化锰常作为氯酸钾分解制取氧气的催化剂,其他氧化物是否也能催化氯酸钾分解呢?
[查阅资料]研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。同学们分别用等量的三种金属氧化物作催化剂进行实验,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示:
氧化铁 | 氧化铝 | 氧化铜 | |
开始反应(℃) | 420 | 515 | 305 |
剧烈反应(℃) | 490 | 540 | 350 |
(2)【设计并完成实验】
实验一:将3.0g氯酸钾放在试管中加热;
实验二:将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰混合均匀加热;
实验三:将Xg氯酸钾与1.0g氧化铜混合均匀加热;
①通过实验二与实验三可以比较出不同催化剂对实验的影响,则实验三中X的值为
②对比实验
(3)加热一定量的氯酸钾和氧化铜的混合物,某变量y随时间的变化趋势如下图所示,则纵坐标y表示的是
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A、固体中氧化铜的质量
B、固体中钾元素的质量
C、固体中钾元素的质量分数
D、固体中氧元素的质量分数
生活中,84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。
(1)【实验1】取少量84消毒液于试管中滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后_____ (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
猜想二:作_____ ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
(2)【实验2】
①按如图所示组装实验装置。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/13/1a766293-4141-49a8-ae4b-57c0858885d0.png?resizew=160)
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
表中的数据x=_____ 。
分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是_____ 。
(3)【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_____ 。
A不同的消毒剂可随意混合使用
B使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
C84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。
(1)【实验1】取少量84消毒液于试管中滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
猜想二:作
(2)【实验2】
①按如图所示组装实验装置。
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②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
收集气体的总体积/mL | 140 | 280 | 365 | x | 375 |
分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是
(3)【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是
A不同的消毒剂可随意混合使用
B使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
C84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
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