化學(xué)興趣小組對利用過氧化氫溶液制取氧氣,進行了一次拓展探究型學(xué)習(xí)。
Ⅰ.探究改進裝置創(chuàng)新實驗:
(1)創(chuàng)新實驗小組,自制如圖1所示的實驗裝置,完成制取氧氣及其性質(zhì)的相關(guān)實驗。
①利用圖1中A裝置制氧氣,檢查其氣密性的方法 連接儀器,關(guān)閉K1、K2止水夾,從長頸漏斗中加入適量的水,在漏斗中形成一定液面高度,記錄液面高度,靜置一段時間后,觀察漏斗內(nèi)液面高度不下降,則裝置氣密性良好連接儀器,關(guān)閉K1、K2止水夾,從長頸漏斗中加入適量的水,在漏斗中形成一定液面高度,記錄液面高度,靜置一段時間后,觀察漏斗內(nèi)液面高度不下降,則裝置氣密性良好。
②檢驗C中收集滿氧氣的方法是 用帶火星的木條放在C瓶上端瓶口檢驗用帶火星的木條放在C瓶上端瓶口檢驗。
③C中收集滿氧氣后,打開彈簧夾K1、K4,關(guān)閉K2、K3,其中打開K1的目的是 釋放A中繼續(xù)產(chǎn)生的氧氣,防止氣壓過大釋放A中繼續(xù)產(chǎn)生的氧氣,防止氣壓過大。
④點燃D中燃燒匙內(nèi)的紅磷后,立即伸入C裝置中并把塞子塞緊,觀察到紅磷燃燒,待紅磷熄滅、C裝置冷卻后,打開K3,觀察到的現(xiàn)象是 燒杯B中的水倒吸入C瓶燒杯B中的水倒吸入C瓶。
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Ⅱ.探究H2O2溶液的濃度對分解速率的影響
(2)反應(yīng)速率探究小組用如圖實驗裝置,分別用注射器加入不同濃度的H2O2溶液(見如表),并使用傳感器裝置分別測定生成O2的質(zhì)量(圓底燒瓶內(nèi)氣壓變化在安全范圍),繪制氧氣的質(zhì)量隨時間變化的曲線,如圖2所示。
實驗編號 | H2O2的質(zhì)量分數(shù)(%) | H2O2溶液的體積(mL) | 對應(yīng)曲線 |
Ⅰ | 3.4 | 10.0 | a |
Ⅱ | 2.4 | 10.0 | b |
Ⅲ | 1.7 | 10.0 | c(待繪制) |
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①根據(jù)實驗探究目的,從曲線a、b中,可得出的結(jié)論是
其他條件相同時,H2O2溶液的濃度越大,分解速率越快
其他條件相同時,H2O2溶液的濃度越大,分解速率越快
。②請畫出曲線c的大致位置及趨勢
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Ⅲ.探究H2O2溶液與84消毒液的反應(yīng)
(3)興趣小組的同學(xué)們在收拾整理時,不小心將84消毒液噴灑到了盛有H2O2溶液的廢液缸中,產(chǎn)生了許多氣泡。同學(xué)們沒有放過這次意外相遇,繼續(xù)進行了下面的探究。
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【查閱資料】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉(化學(xué)式為NaClO)。
取少量84消毒液于試管中,滴加H2O2溶液,產(chǎn)生大量氣泡,實驗證明是氧氣。
【提出問題】在上述反應(yīng)中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】
猜想一:作反應(yīng)物,NaClO與H2O2溶液發(fā)生化學(xué)反應(yīng);
猜想二:作催化劑,類似H2O2溶液分解加入的MnO2的作用;
【進行實驗】
步驟1:按圖3所示組裝實驗裝置,并檢查裝置氣密性。
步驟2:向錐形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
步驟3:將注射器中的H2O2溶液平均分5次推入錐形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再產(chǎn)生氣泡后,記錄收集氣體的總體積(忽略其他因素對測量結(jié)果造成的影響)見如表。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
收集氣體的總體積/mL | 140 | 280 | 365 | x | 375 |
370
370
。②分析表中數(shù)據(jù)得出“猜想一正確”,其依據(jù)是
根據(jù)第1、2、3次的實驗數(shù)據(jù)分析,可知,第3次加入相同體積的過氧化氫溶液,但是產(chǎn)生的氣體體積與1、2次的不同,說明次氯酸鈉參加了反應(yīng),且在第3次實驗中次氯酸鈉已經(jīng)反應(yīng)完
根據(jù)第1、2、3次的實驗數(shù)據(jù)分析,可知,第3次加入相同體積的過氧化氫溶液,但是產(chǎn)生的氣體體積與1、2次的不同,說明次氯酸鈉參加了反應(yīng),且在第3次實驗中次氯酸鈉已經(jīng)反應(yīng)完
。【分析討論】NaClO與H2O2溶液反應(yīng)除生成氧氣外,還生成氯化鈉和水。
③寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑
NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑
。【拓展反思】84消毒液、H2O2溶液是生活中常用消毒劑。除此外,還有75%酒精、過氧乙酸等。在使用各種消毒劑時,要考慮它們的性質(zhì)。切記:科學(xué)使用,注意安全!
④生活中下列使用消毒劑的做法正確的是
B、D
B、D
(多選,填字母序號)。A、不同的消毒劑可隨意混合使用
B、使用75%酒精消毒應(yīng)遠離明火,防止火災(zāi)
C、使用84消毒液的濃度越高越好
D、84消毒液、75%酒精等消毒劑均應(yīng)密封保存
【答案】連接儀器,關(guān)閉K1、K2止水夾,從長頸漏斗中加入適量的水,在漏斗中形成一定液面高度,記錄液面高度,靜置一段時間后,觀察漏斗內(nèi)液面高度不下降,則裝置氣密性良好;用帶火星的木條放在C瓶上端瓶口檢驗;釋放A中繼續(xù)產(chǎn)生的氧氣,防止氣壓過大;燒杯B中的水倒吸入C瓶;其他條件相同時,H2O2溶液的濃度越大,分解速率越快;
;370;根據(jù)第1、2、3次的實驗數(shù)據(jù)分析,可知,第3次加入相同體積的過氧化氫溶液,但是產(chǎn)生的氣體體積與1、2次的不同,說明次氯酸鈉參加了反應(yīng),且在第3次實驗中次氯酸鈉已經(jīng)反應(yīng)完;NaClO+H2O2=NaCl+H2O+O2↑;B、D
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【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:206引用:3難度:0.3
相似題
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?,F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關(guān)因素對降解反應(yīng)速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
(1)請結(jié)合上述介紹將表中空格補充完整。實驗編號 實驗?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測定不同時間內(nèi)有機物降解的濃度,需在不同時間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問題
(1)甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學(xué)用如圖2所示的方法進行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結(jié)束時,這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對這一現(xiàn)象,同學(xué)們進行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實驗驗證】同學(xué)們分成兩組,分別進行下列實驗:
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實驗方法是
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過以上實驗數(shù)據(jù)的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實驗
序號H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:12引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實驗中,實驗方案正確的是( ?。?br />
選項 影響因素 實驗方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:107引用:4難度:0.7
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