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科学探究题 较难0.4 引用1 组卷81
高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。
实验一:实验室制取气体

(1)实验室可以用高锰酸钾制取氧气。其反应原理 ______ (化学方程式表示)选用的发生装置是 ______ (填序号);仪器d的名称是 ______
(2)实验室用丁装置收集二氧化碳气体,气体应从 ______ (填“e”或“f”端)通入;若要检验收集的气体是否为二氧化碳,需向集气瓶中加入适量澄清石灰水并振荡,该反应的化学方程式为 ______
(3)梁明同学认为乙装置和丙装置类似,都可以用于液体与固体在常温下制取气体的反应。由此他认为实验室用二氧化锰和双氧水制取氧气可用丙装置进行,以便控制反应的发生和停止。刘彬同学经过认真思考后认为梁明同学的看法是错误的。刘彬同学的理由是 ______
实验二:实验小组对高锰酸钾进行再探究
I.经硫酸酸化的高锰酸钾溶液和草酸(H2C2O4)溶液混合,发现刚开始反应时溶液褪色不明显,但不久后褪色速度突然加快。为了探究反应过程中褪色速度加快的原因,小明查到了如下资料:
资料1:2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4===2MnSO4+K2SO4+8H2O+10CO2
资料2:通常情况下,反应物浓度变大,反应加快;温度升高,反应加快。
(1)根据这些资料,小明提出了两个假设。
假设一:褪色速度突然加快是由反应物浓度变大引起的;
假设二:褪色速度突然加快是由反应过程中温度升高引起的。
小明经过分析,否定了假设一,理由是 ______
(2)小丽针对假设二进行实验探究后,经过思考,又做了如下实验:
把经硫酸酸化的高锰酸钾溶液等分为两份,分装A、B两试管,同时向两支试管中加入等量等浓度的草酸溶液,并置于同一水浴中。迅速向A试管中加入一定量的MnSO4发现A试管中溶液褪色明显快于B试管。上述实验中,把2支试管置于同一水浴中的目的是 ______ 。这一实验基于的假设是 ______
Ⅱ.【查阅资料】KMnO4溶液呈中性、有腐蚀性。
【进行实验】
实验1:将新鲜鸡皮在不同浓度的KMnO4溶液中浸泡相同时间,现象如下表。
KMnO4
溶液浓度
0.002%0.01%0.1%1%
鸡皮的
变化
无明显
变化
边缘部分变
为棕黄色
全部变
为棕色
全部变
为黑色

实验2:将铜片分别浸泡在4种溶液中进行实验,所得数据如下表。

编号

实验


25mL0.1%KMnO4溶液


25mL0.1%KMnO4溶液+10滴浓硫酸

25mL蒸馏水+10滴浓硫酸

25mL1%KMnO4溶液+10滴浓硫

铜片质量/g

实验

0.54

0.54

0.54

0.54

18小
时后

0.54

0.52

0.54

0.43


【解释与结论】
(1)实验1的目的是 ______
(2)实验2中,通过对比②和④,得出的结论是 ______
(3)实验2中,欲得出“KMnO4和硫酸共同作用对铜才有腐蚀性”的结论,需要对比 ______ (填编号)。
(4)实验2中,铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式。
5Cu+2KMnO4+8H2SO4===5CuSO4+2MnSO4+K2SO4______
2019·福建泉州·一模
知识点:高锰酸钾制取氧气实验盐类参与的反应 答案解析 【答案】很抱歉,登录后才可免费查看答案和解析!
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实验室制取氧气是初中化学阶段的重要实验。小元同学准确称取7.9g纯净的高锰酸钾加热一段时间后,收集到氧气580mL(标准状况)。
(1)请写出两个实验室用固体反应物制取氧气的化学方程式:___________________________________________________
(2)意外发现:根据化学方程式计算,7.9g高锰酸钾完全分解,应生成氧气560mL(标准状况)。小元通过数据分析,意外发现收集到的氧气体积和理论计算的氧气体积不相符合,并且在实验中还意外发现锰酸钾溶液呈墨绿色。
(3)提出假设:小元取实验后的少量固体残渣再次加热,经检验又产生了氧气。根据小元发现的问题和上述实验结果可以做出如下假设:
假设1:二氧化锰也可以受热分解产生氧气
假设2:锰酸钾也可以受热分解产生氧气
假设3:二氧化锰和锰酸钾受热都可以放出氧气
假设4:____________________________(只填一种)
(4)设计实验:小元用最初加热所得的残渣及必要的实验用品,设计了如下实验流程验证假设2。请在下面实验流程方框中的相应位置填写各步骤的实验操作名称。
步骤1:________→步骤2:________→步骤3:________→步骤4:干燥→步骤5:验证假设2
请简要叙述步骤5的操作_____________________________________________
(5)得出结论:若观察到__________________,则假设2成立;若观察到__________,则假设2不成立。
催化剂在化学反应中起着非常重要的作用,某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:

探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响。
取两份等质量氟酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如图1:
(1)二氧化锰作催化剂,加热氯酸钾制取氧气的化学符号表达式为_______
(2)分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是_____。催化效果更好的原因可能是_____
探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响。同学们用图2装置进行如下实验:
编号氯酸钾质量/g催化剂催化剂质量/g收集50mL氧气所需时间/s
实验15171
实验25二氧化锰0.2579
实验35二氧化锰0.549
实验45二氧化锰2.593
实验55氧化铁0.558
实验65氯化钾0.5154

(3)可采取排水法的收集氧气的原因是___,收集气体前集气瓶内未装满水,对实验结果____(填“有”或“没有”)影响。为了较精确测定排出水的体积,C框内应选用的装置为____(填“C1”或“C2”)。
(4)实验1的目的是_____
(5)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是_______
(6)二氧化锰与氯酸钾的质量比为_______时,催化效果最好。
(7)氯化钾_______(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,原因是_______
(8)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mLO2所需时间外,还可以测量相同时间内_______
【拓展延伸】某同学误将少量高锰酸钾当成二氧化锰加入氯酸钾中进行加热制取氧气,部分物质质量随时间变化如图3所示。氧气从_______(填“t1”、“t2”或“t3”)时刻开始产生,c代表的物质是_____

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