[假设]过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关.
实验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 6%H2O2 | 6%H2O2 |
催化剂 | 1gCuO | 1gMnO2 |
收集等体积氧气的时间 | 152s | 38s |
[结论]该探究过程得出的结论是.
[假设]
序号 | 实验事实 | 影响化学反应的因素 |
A | 铁丝在空气中很难燃烧,而在氧气中能剧烈燃烧 | 反应物浓度 |
B | 镁粉与稀盐酸反应的速率比铁钉与盐酸反应的速率快 | 金属的活动性 |
C | 双氧水在常温下缓慢分解,而在加入二氧化锰后迅速分解 | 有、无催化剂 |
D | 铜片在空气中很难燃烧,铜粉在空气中较易燃烧 | 反应物的种类 |
请你参与他们的研究,分享和体验探究实验的快乐.
乙同学:铁钉里面的加快了H2O2的溶液分解.
实验方案 | 实验现象 | 结论 |
方案一:向盛有10mL 5% H2O2溶液的试管中加入2g 氧化铁粉末,将一根带火星的木条放在试管口,观察现象. | 甲同学结论成立. | |
方案二: | 无明显现象 | 乙同学结论不成立. |
【知识回顾】初中化学常采用燃烧某物质的方法来测定空气中氧气的体积分数(如图一).写出该物质在空气中燃烧的文字或符号表达式:.若实验操作规范,该实验得出的结论是.该方法测定的结果偏小的可能原因是(填序号).
①红磷量不足 ②装置气密性不好 ③弹簧夹没有加紧 ④没有冷却到室温
【提出问题】集气瓶中气体为什么减少了70%这么多?
【讨论分析】根据空气的组成,可推出减少的气体中一定有氮气,因为如果镁条只和空气中的氧气反应,则进入集气瓶中的水的体积最多不超过容积的 %.
【反思拓展】如果用燃烧法来测定空气中氧气的体积分数,不能选用镁条,因为镁条除了和氧气反应,还要和氮气等反应;也不能选用铁丝,其原因铁丝不能在空气中燃烧;一般也不会选用木炭或硫粉,其原因是.
实验序号 | 实验过程 | 实验现象 |
1 | 镁粉和铁粉分别与5%盐酸反应 | 镁粉产生气体快 |
2 | 铁粉和铁片分别与10%盐酸反应 | 铁粉产生气体快 |
3 | 铁片分别与5%盐酸和10%盐酸反应 | 10%盐酸产生气体快 |
由此得出影响金属与酸反应快慢的因素有哪些?它们是如何影响反应快慢的?
用碳酸钠固体和不同温度的水,配置溶质质量分数分别为2%、6%和10%的碳酸钠溶液,立即测量溶液的pH,记录数据如下表:
实验编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | ⑨ |
溶质质量分数 | 2% | 2% | 2% | 6% | 6% | 6% | 10% | 10% | 10% |
水的温度/℃ | 20 | 40 | 60 | 20 | 50 | 60 | 20 | 40 | 60 |
溶液pH | 10.90 | 11.18 | 11.26 | 11.08 | 11.27 | 11.30 | 11.22 | 11.46 | 11.50 |
请你分析表中数据回答:
该小组应称量Na2CO3的质量为g,若称量Na2CO3固体时指针向右偏转,则应直到天平平衡.
分别取5mLH2O2溶液进行实验,测定产生4mLO2所需时间,实验结果记录如下:
实验序号 |
H2O2溶液的溶质质量分数% |
温度℃ |
MnO2粉末用量/g |
反应时间 |
① |
30 |
35 |
0 |
t1 |
② |
30 |
55 |
0 |
t2 |
③ |
5 |
20 |
0.1 |
3s |
④ |
15 |
20 |
0.1 |
1s |
对比①②可知,其他条件相同时,温度越高,过氧化氢分解越快,则t1t2(填“>”“=”“<”)
Ⅱ、(探究二)探究Fe2O3是否对过氧化氢分解起催化作用
操作步骤 |
实验情况记录 |
结论 |
|
① |
| A试管上方带火星的木条未复燃 B中出现气泡快,带火星的木条复燃 | Fe2O3(填“不影响”、“减慢”或“加快”)过氧化氢分解 |
② | 将B试管中的混合物过滤,把滤渣烘干、。 | 固体质量0.2g | Fe2O3质量未变 |
小组的同学认为要证明Fe2O3是催化剂,上述二个实验还不够,还需要再增加一个实验,
a、该实验的目的是:
b、请你设计实验证明,简要的写出实验步骤及实验现象:。
(得出结论)过氧化氢分解快慢受温度、浓度、催化剂等因素影响。
其主要反应原理如下:
甲
乙
①甲组的黑色粉末与稀盐酸反应的化学方程式是。
②小金查阅资料后发现Fe3O4在常温下不与稀盐酸、CuSO4溶液反应,故猜想乙组的生成物为Fe3O4。他又发现m2恰好为g,这可成为支持上述猜想的新证据。
实验操作 |
实验现象 |
实验结论或总结 |
||
结论 |
总结 |
|||
实验一 |
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 |
有少量气泡产生,木条不复燃 |
过氧化氢能分解产生氧气,但是反应较(填“快”或“慢”) |
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 |
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条 |
没有明显现象 |
水(填“能”或“不能”)分解产生氧气。 |
|
实验三 |
|
|
二氧化锰能加快过氧化氢的分解,反应的文字或符号表达式为: |
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是;
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余固体继续加入到另一支装有5mL5%的过氧化氢溶液中观察分析,其目的是 。
【实验过程】如“题图”,所用盐酸均足量。
【实验分析】(①-③选填实验编号)
①若要探究温度对反应速率的影响,可选择实验甲与对照。
②若要探究固体表面积大小对反应速率的影响,可选择实验甲与对照。
③若要探究盐酸浓度大小对反应速率的影响,可选择实验甲与对照。
实验操作 |
待测数据 |
A.将5%的双氧水xmL与0.5gMnO2粉末均匀混合 |
同温同时间内,生成氧气体积 |
B.将5%的双氧水8mL与0.5gCuO粉末均匀混合 |
A中x的值为,B中反应的化学方程式是,测量O2的体积可选用“题图”中的(填装置字母)。
酸奶营养丰富,富含人体生长发育所必须的多种营养物质,是人们喜爱的食品。
表 1 某品牌酸奶中主要营养成分的含量(每 100 克)
蛋白质/克 |
糖类/克 |
脂肪/克 |
钠/毫克 |
钙/毫克 |
2.7 |
9.5 |
2.7 |
75 |
90 |
但是,普通酸奶含有乳糖,经调查,我国有 88.9%的成人缺乏分解乳糖的乳糖酶,有55.1%的成年人表现有乳糖不耐受症状(主要症状为腹泻)。因此,在保证普通酸奶基本营养不损失的前提下,乳糖含量较低或无乳糖的酸奶成为乳糖不耐受消费者的需求。相关科研技术人员为满足消费者的需求,开始研发无乳糖酸奶。无乳糖酸奶的工艺流程为:原料乳 → 标准化 → 添加 6%的白砂糖 → 均质 → 巴氏杀菌 → 冷却→接种发酵剂(直投式发酵剂)→ 发酵(37℃、42℃)→ 4℃低温储存。
研究一 发酵酸奶中添加乳糖酶对乳糖水解效果的影响
在 37℃,向普通酸奶中添加不同剂量乳糖酶(剂量分别为 1000U/kg、1500U/kg、2000U/kg、2500U/kg),发酵 3 小时,测得发酵酸奶中乳糖残留量随时间的变化,如图 1 所示。
研究二 普通酸奶和无乳糖酸奶发酵过程中的酸度变化
普通酸奶和无乳糖酸奶分别在 37℃和 42℃发酵 8 小时,发酵过程中酸度(从 1 小时开始测量)变化如图 2 所示。
除以上研究,科技人员还在口味、活菌数、保存等方面做了无乳糖酸奶与普通酸奶的对比研究,发现无乳糖酸奶都具有一定的优势。
依据文章内容回答下列问题。
A添加相同量乳糖酶,发酵酸奶中乳糖残留量随时间的延长而降低
B相同发酵时间,乳糖残留量均随乳糖酶添加量的增大而降低
C乳糖残留量与温度、时间、乳糖酶添加量有关
A我国绝大部分成年人都有乳糖不耐受症状
B表 1 中“钠”指的是钠元素
C无乳糖酸奶的工艺中至少两步属于化学变化
D无乳糖酸奶比普通酸奶适合更多消费者食用
(猜想与假设)
影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、溶液的浓度、催化剂用量。
(实验记录)
同学们进行6组实验,实验记录如下:
实验序号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ |
过氧化氢溶液的 浓度(%) | 30 | 30 | 15 | 30 | 30 | 30 |
过氧化氢溶液的 体积(mL) | 6 | x | 6 | 6 | 6 | 6 |
水槽中水的温度 | 20 | 90 | 70 | 70 | 20 | 20 |
锥形瓶中的物质 | 0.1g MnO2 | 0.5g MnO2 | ||||
6min内产生氧气(mL) | 0.0 | 41.0 | 4.5 | 12.1 | 2.0 | 650.0 |
(解释与结论)
A 相同时间内产生氧气的体积
B 产生相同体积的氧气所需时间
C 相同时间内产生氧气的质量
同学们认为实验室制氧气,应选择实验⑥而不选实验②的理由是(答一点即可)
实验编号 |
过氧化氢溶液浓度(%) |
过氧化氢溶液体积(mL) |
过氧化氢溶液温度(℃) |
催化剂及其质量 |
收集100mL氧气 需要时间(s) |
① |
5 |
30 |
20 |
二氧化锰0.1g |
30.8 |
② |
5 |
30 |
20 |
氧化铜0.1g |
54.6 |
③ |
5 |
30 |
20 |
氧化铁0.1g |
64.7 |
④ |
5 |
30 |
20 |
无 |
150.5 |
你还知道影响过氧化氢分解速率的因素还可能有(只要写一种即可)。
(猜想与假设)假设1:过氧化氢溶液的浓度;
假设2:催化剂的质量;
假设3:温度;
假设4:。
序号 |
H2O2溶液的浓度 |
H2O2溶液的质量 |
温度 |
MnO2的质量 |
收集O2的体积 |
时间 |
① |
5% |
12 g |
20 ℃ |
0.2 g |
125 mL |
20 s |
② |
30% |
12 g |
20 ℃ |
0.2 g |
125 mL |
2 s |
③ |
30% |
12 g |
40 ℃ |
无 |
125 mL |
148 s |
a.通过对比实验①和②可知,过氧化氢分解的快慢与有关。
b.在过氧化氢分解前后,二氧化锰的不变。
c.请你写出用二氧化锰催化过氧化氢分解的化学方程式:。
请你从图2曲线中找出FeCl3溶液对H2O2分解影响的结论:。
①写出上图所示装置中标号仪器的名称:a。
②实验室中用过氧化氢制取氧气,发生反应的文字表达式为;选择的发生装置是,若要收集较纯净的氧气,收集装置是。
实验序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
过氧化氢溶液的浓度 | 30% | 30% | 15% | 30% | 30% | 30% |
过氧化氢溶液的体积(mL) | 6 | x | 6 | 6 | 6 | 6 |
水槽中水的温度(C) | 20 | 90 | 70 | 70 | 20 | 20 |
锥形瓶中的物质 | 0.5gNaCl | 05gFeCl3 | ||||
60分内产生氧气(mL) | 0.0 | 41.0 | 4.5 | 12.1 | 2.0 | 650.0 |
①实验2中应加入过氧化氢溶液的体积x是mL。
②实验1~6通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率,还可以通过测定来比较过氧化氢的分解速率。
③得出“过氧化氢溶液的浓度越大,分解速率越大”结论所依据的实验是(填序号)。
④通过实验1、2、4可得出的结论是。
⑤向实验2收集的氧气中插入带火星木条,木条没有复燃,你认为可能的原因是。
实验编号 | 药品 |
Ⅰ | 块状大理石、10%、 H2SO4溶液 |
Ⅱ | 块状大理石、7%、HCl溶液 |
Ⅲ | 大理石粉末、7%、HCl溶液 |
资料∶反应速率的大小会受温度和反应物浓度的影响。
①实验过程中观察到的实验现象是∶“向打磨过的铝片加入盐酸,开始铝片表面出现少量气泡,接着气泡越来越多,然后看到溶液上方出现‘水雾’现象,甚至于使酸液‘沸腾’起来。”由此说明该反应是一个热反应,反应的化学方程式为。
②实验结束后,课外兴趣小组成员将产生氢气的体积与时间关系作了如图所示。试判断OE、EF、FG这三段时间内产生氢气的速率大小,速率从大到小的顺序为(用OE、EF、FG表示),产生这样速率大小的原因是。