科学探究题 适中0.65 引用1 组卷105
春节时家里人给爷爷买了一台便携式制氧器,如图1所示。小明很感兴趣,与同学们开启了探究学习之旅。
【提出问题】该制氧器的工作原理是什么?
【阅读说明书】如图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/255c53b3-8118-495b-a9fc-ee768ee6f026.png?resizew=550)
【交流讨论】
(1)联想实验室制取氧气的反应原理,根据反应条件,确定A剂不是氯酸钾或高锰酸钾。根据A剂的_________________ ,确定A剂不是过氧化氢溶液。
【查阅资料】白色颗粒过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2)溶于水时,分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。
【作出猜想】
(2)A剂可能是过碳酸钠,将其放入水中时,生成碳酸钠和过氧化氢。B剂是二氧化锰,它在过氧化氢分解时起_________________ 作用。
【实验验证】
(3)选择图3所示仪器中的__________ (填字母),组装好气体发生装置,依次加入过碳酸钠、水和二氧化锰,有大量气泡生成。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/3ce88f0c-18b5-4b29-837a-84237d523ea8.png?resizew=557)
(4)用排水法收集产生的气体并用带火星的木条检验,证明产生的气体是氧气。这其中利用了氧气的物理性质和化学性质分别是______________ 。
(5)向反应后的溶液中,滴加稀盐酸产生气体,气体能使澄清石灰水变浑浊,证明溶液中含有碳酸钠。写出气体使澄清石灰水变浑浊的化学方程式:____________ 。
使用制氧器中的A剂和B剂代替过碳酸钠和二氧化锰重复进行上述(1)~(3)步实验,发现实验现象完全相同,证明猜想正确。
【反思应用】
(6)该制氧机配备的湿化瓶装置,类似于图4,在人吸氧时方便观察到瓶中的气泡。关于该装置,下列说法错误的是_________________(填字母)。
(7)若自己设计制作简易的家用制氧机时,除需考虑反应原理、方法、材料等的选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:_________________ (写一条)。
【提出问题】该制氧器的工作原理是什么?
【阅读说明书】如图2所示:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/255c53b3-8118-495b-a9fc-ee768ee6f026.png?resizew=550)
【交流讨论】
(1)联想实验室制取氧气的反应原理,根据反应条件,确定A剂不是氯酸钾或高锰酸钾。根据A剂的
【查阅资料】白色颗粒过碳酸钠(化学式2Na2CO3·3H2O2)溶于水时,分解生成碳酸钠(Na2CO3)和过氧化氢,是很好的固体氧释放剂。
【作出猜想】
(2)A剂可能是过碳酸钠,将其放入水中时,生成碳酸钠和过氧化氢。B剂是二氧化锰,它在过氧化氢分解时起
【实验验证】
(3)选择图3所示仪器中的
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2024/3/27/3ce88f0c-18b5-4b29-837a-84237d523ea8.png?resizew=557)
(4)用排水法收集产生的气体并用带火星的木条检验,证明产生的气体是氧气。这其中利用了氧气的物理性质和化学性质分别是
(5)向反应后的溶液中,滴加稀盐酸产生气体,气体能使澄清石灰水变浑浊,证明溶液中含有碳酸钠。写出气体使澄清石灰水变浑浊的化学方程式:
使用制氧器中的A剂和B剂代替过碳酸钠和二氧化锰重复进行上述(1)~(3)步实验,发现实验现象完全相同,证明猜想正确。
【反思应用】
(6)该制氧机配备的湿化瓶装置,类似于图4,在人吸氧时方便观察到瓶中的气泡。关于该装置,下列说法错误的是_________________(填字母)。
A.b导管连接制氧机 | B.b导管连接人吸氧气的鼻塞 |
C.使用该装置可以观测是否有氧气输出 | D.使用该装置可以观测氧气输出的速率 |
(7)若自己设计制作简易的家用制氧机时,除需考虑反应原理、方法、材料等的选择外,还需考虑很多方面的因素,例如:
2024·河北沧州·一模
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某化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,想再探究四氧化三铁是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程。
【查阅资料】四氧化三铁能与稀硫酸反应,产生黄色溶液。
【提出问题】四氧化三铁能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】四氧化三铁能作过氧化氢分解的催化剂。
(1)【实验验证】
【得出结论】
(2)实验③、④证明:四氧化三铁的________ 和________ 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出四氧化三铁催化过氧化氢分解的文字表达式____________________ 。
【实验拓展】请设计实验探究四氧化三铁和二氧化锰哪种物质更适合做过氧化氢分解的催化剂_______________________ 。
【查阅资料】四氧化三铁能与稀硫酸反应,产生黄色溶液。
【提出问题】四氧化三铁能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】四氧化三铁能作过氧化氢分解的催化剂。
(1)【实验验证】
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 在试管中加入过氧化氢溶液,然后将带火星的木条伸入试管中 | 有少量气泡,木条不复燃 |
② | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入1g四氧化三铁,然后将带火星的木条伸入试管中 | 产生大量的气泡 木条复燃 |
③ | 待②②中反应结束,将试管中将试管里的剩余物进行 | 称得固体质量为1g |
④ | 将③中所得固体放入试管中,滴入足量的稀硫酸,充分振荡 |
【得出结论】
(2)实验③、④证明:四氧化三铁的
(3)写出四氧化三铁催化过氧化氢分解的文字表达式
【实验拓展】请设计实验探究四氧化三铁和二氧化锰哪种物质更适合做过氧化氢分解的催化剂
教材“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。
【提出问题】氧化铁(化学式 Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(1)①中 A 试管的现象是___________ ;
(2)表格中缺失的步骤为___________ ;
【实验结论】
(3)实验②、③证明:氧化铁的___________ 和___________ 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(4)写出氧化铁催化过氧化氢的符号表达式___________ ;
【实验评论】
(5)实验设计④的目的是___________ 。
【知识拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、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正确的是___________ 。
A.同一个化学反应可以有多种催化剂
B.MnO2只能作为氧化氢溶液分解的催化剂
C.催化剂只加快反应速率
D.作催化剂的物质不能是其他反应的反应物或生成物
【提出问题】氧化铁(化学式 Fe2O3)能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
实验步骤 | 实验现象 |
①分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管加入a克氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 | A试管中___________,带火星木条复燃。B试管中无明显现象 |
②待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管内,如此反复多次试验,观察现象。 | 试管内均产生大量气泡。带火星木条均复燃 |
③将实验②中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行过滤、洗涤、干燥、___________ | 所得固体质量仍为a克 |
④分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中放入a克氧化铁粉末,向D试管中加入a克二氧化锰粉末,观察现象。 | 现象略 |
(1)①中 A 试管的现象是
(2)表格中缺失的步骤为
【实验结论】
(3)实验②、③证明:氧化铁的
(4)写出氧化铁催化过氧化氢的符号表达式
【实验评论】
(5)实验设计④的目的是
【知识拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、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正确的是
A.同一个化学反应可以有多种催化剂
B.MnO2只能作为氧化氢溶液分解的催化剂
C.催化剂只加快反应速率
D.作催化剂的物质不能是其他反应的反应物或生成物
小雨阅读课外资料得知:氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂。于是,他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好?影响氯酸钾分解速率的因素有哪些 呢?
【设计实验1小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列几组实验。
(1)若t1>t2,说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂,还需探究反应前后,氧化铜的_________ 和_________ 不变。
(2)写出实验④所涉及的化学方程式__________________ 。
(3)实验④中MnO2的质量为_________ g,若t3>t4,则化学反应快慢与温度的关系是_________ 。
(4)氯酸钾的分解速率可能还与_________ 因素有关,请设计实验证明_______ 。
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好?影响氯酸钾分解速率的因素有哪些 呢?
【设计实验1小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列几组实验。
序号 | KClO3的质量 | 其他物质的质量 | 温度 | 氧气的体积 | 反应所需时间 |
① | 10.0 g | 330℃ | 100 mL | t1 | |
② | 10.0 g | CuO 1.5 g | 330℃ | 100 mL | t2 |
③ | 10.0 g | MnO2 1.5 g | 330℃ | 100 mL | t3 |
④ | 10.0 g | MnO2 g | 380℃ | 100mL | t4 |
(1)若t1>t2,说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。若要确定氧化铜是此反应的催化剂,还需探究反应前后,氧化铜的
(2)写出实验④所涉及的化学方程式
(3)实验④中MnO2的质量为
(4)氯酸钾的分解速率可能还与
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