【題目】實驗室常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。該實驗速率快,產(chǎn)物無污染,某實驗小組進行了如下探究。

(探究實驗)書本介紹了除了用二氧化錳外,硫酸銅溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解,查閱資料得知,氯化鐵溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解。那么,硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化的效果怎么樣呢?請根據(jù)下表四組實驗現(xiàn)象,回答下面問題

序號

催化劑

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論

1

FeC13溶液

5mL4%H2O2溶液,滴50.1%FeC13溶液

試管中產(chǎn)生大量氣泡

FeC13溶液對H2O2的分解有較好的催化效果

2

FeC13溶液

5mL12%H2O2溶液,滴50.1%FeC13溶液

試管中有適量氣泡

3

CuSO4溶液

5mL4%H2O2溶液,滴50.1%CuSO4溶液

試管中產(chǎn)生少量氣泡

CuSO4溶液對H2O2的分解催化效果一般

4

CuSO4溶液

5mL12%H2O2溶液,滴50.1%CuSO4溶液

試管中氣泡量很少

(思考分析)

(1)CuSO4屬于______(”)

(2)請你寫出用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的反應(yīng)方程式______。

(3)通過實驗____(填序號)可以比較硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化過氧化氫溶液分解的效果。

(4)請你從上面的實驗,選擇一組合適的藥品進行實驗室制取氧氣,____%H2O2溶液,______(填催化劑的種類和濃度)

(5)從上面的實驗中,你還能得到什么結(jié)論______。

(拓展延伸)

(6)在老師的鼓勵下,同學們繼續(xù)探究FeCl3溶液中到底是哪種粒子催化H2O2的分解,請你設(shè)計一組實驗進行探究______。

(7)另一名同學了解到,加熱也可促進過氧化氫溶液分解,于是進行如下實驗,分別取5mL12%H2O2溶液于試管中進行水浴加熱,步驟和現(xiàn)象如下:

序號

加熱耗時

水浴溫度

分解現(xiàn)象

1

12

65

少量氣泡

2

15

74

明顯氣泡

3

21

87

大量氣泡

根據(jù)該同學的探究,試分析回答,為什么實驗室通常不用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣?(兩點理由)______。

【答案】 實驗13(或?qū)嶒?/span>24) 4 0.1%FeC13溶液 過氧化氫溶液的濃度越大,反應(yīng)的速率越慢 向兩份等濃度、等體積的過氧化氫溶液分別加入同濃度的硫酸鐵溶液和氯化鈉溶液,觀察產(chǎn)生氣泡的速率快慢 一需要加熱,消耗能源;二是反應(yīng)緩慢,費時較長

【解析】

(1)硫酸銅是由金屬陽離子與酸根陰離子構(gòu)成的化合物,屬于鹽;
(2)過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣;反應(yīng)方程式為:

(3)比較硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化過氧化氫溶液分解的效果,過氧化氫溶液的體積與濃度應(yīng)完全相同,硫酸銅溶液和氯化鐵溶液的體積與濃度也要完全相同,所以可選擇實驗13或?qū)嶒?/span>24進行對比;

(4)由表格中的數(shù)據(jù)以及產(chǎn)生氧氣的快慢可知,實驗室制取氧氣適合用4%H2O2溶液和0.1%FeC13溶液;

(5)由實驗12、實驗34對比可知,過氧化氫溶液的濃度越大,反應(yīng)的速率越慢;

(6)FeCl3溶液中含有水分子、鐵離子和氯離子,水分子無需驗證,但是需要驗證鐵離子和氯離子對過氧化氫分解速率的影響,因此可設(shè)計如下實驗:向兩份等濃度、等體積的過氧化氫溶液分別加入同濃度的硫酸鐵溶液和氯化鈉溶液,觀察產(chǎn)生氣泡的速率快慢;

(7)由實驗數(shù)據(jù)可知,用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣的缺點是:一需要加熱,消耗能源;二是反應(yīng)緩慢,費時較長。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:初中化學 來源: 題型:

【題目】如圖是AB、C三種固體物質(zhì)的溶解度曲線,下列分析正確的是

A. 20℃時等質(zhì)量的AC兩種物質(zhì)的溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量相等

B. 50℃時把50gA放入100g水中能得到A的飽和溶液,其溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)為50%

C. 50℃時A、B、C三種物質(zhì)的飽和溶液都降溫至20℃時,這三種溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的大小關(guān)系是BA=C

D. C的飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤海刹捎媒禍氐姆椒?/span>

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【題目】下圖是某同學設(shè)計的“自過濾”器,能在無人在場的情況下實現(xiàn)順利過濾,其中裝置的關(guān)鍵是導(dǎo)管ab的設(shè)計,下列設(shè)計能達到“自過濾”目的的是

A. a的上端應(yīng)該在圓底燒瓶中的液面以上,b的下端應(yīng)在漏斗中的濾紙邊緣以上

B. a的上端應(yīng)該在圓底燒瓶中的液面以下,b的下端應(yīng)在漏斗中的濾紙邊緣以上

C. a的上端應(yīng)該在圓底燒瓶中的液面以上,b的下端應(yīng)在漏斗中的濾紙邊緣以下

D. a的上端應(yīng)該在圓底燒瓶中的液面以下,b的下端應(yīng)在漏斗中的濾紙邊緣以下

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【題目】配制50g一定溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的氯化鈉溶液,實驗步驟如下:

1)計算:氯化鈉質(zhì)量和水的體積。(水的密度:1.0 g/mL

2)稱量:天平進行校準后,稱量如圖所示(右盤無砝碼)稱得的氯化鈉質(zhì)量讀數(shù)為_____ g。

3)量。哼x擇量程為_____(填1050 100 mL的量筒,準確量取_____ mL水。

4)溶解:把氯化鈉和水全部轉(zhuǎn)移到燒杯中,攪拌至全部溶解,配得氯化鈉溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為_____。

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【題目】如圖是甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線示意圖,由此得到的結(jié)論正確的是(  )

A. 30℃時,不能配制出相同質(zhì)量分數(shù)的甲、乙、丙溶液

B. 50℃時,乙溶液的質(zhì)量分數(shù)為40%

C. 一般情況,氣體的溶解度曲線與丙相似

D. 50℃時,將甲的飽和溶液的溫度降低,不會析出晶體

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【題目】研究可燃物燃燒的條件。

已知:酒精燈火焰的溫度約為500℃,一些物質(zhì)的著火點如下表所示。

物質(zhì)

紅磷

木材

無煙煤

著火點/℃

240

250~330

700~750

1)實驗1:在銅片兩端分別放置木塊和無煙煤塊,點燃酒精燈加熱一段時間,能說明可燃物燃燒需要溫度達到著火點的實驗現(xiàn)象是_____

2)實驗2:將紅磷置于銅片上,用沙土覆蓋,點燃酒精燈持續(xù)加熱,紅磷始終不燃燒,其原因是_____。

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【題目】上右圖是甲、乙、丙三種固體物質(zhì)的溶解度曲線,下列說法錯誤的是( )

A. t2℃時,甲、乙兩種物質(zhì)的溶解度相等

B. 甲的溶解度隨溫度的升高而增大

C. 分別將t3℃時甲、乙、丙的飽和溶液降溫至t1℃,則所得的三種溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)大小關(guān)系是乙>甲>丙

D. t1℃時,丙的飽和溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)為40%

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【題目】某同學利用如圖裝置測定空氣中氧氣的含量,紅磷燃燒后恢復(fù)到室溫,打開彈簧夾發(fā)現(xiàn)進入的液體量小于廣口瓶內(nèi)氣體體積的1/5.造成這一現(xiàn)象的原因可能是( 。

A. 實驗前沒有夾彈簧夾

B. 實驗中所取的紅磷不足

C. 實驗中所取的紅磷過量

D. 實驗裝置可能未冷卻就打開彈簧夾

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【題目】C、HO、Fe四種元素組成的初中常見物質(zhì)間有如下圖所示的關(guān)系,其中甲、乙、丙是單質(zhì),X、Y是化合物。圖中表示相連的物質(zhì)兩兩之間可以發(fā)生反應(yīng),表示由一種物質(zhì)可以制得另一種物質(zhì)。以下判斷錯誤的是

A. 物質(zhì)X一定是水B. 甲、乙是非金屬單質(zhì)

C. 物質(zhì)Y一定是氧化物D. 甲與丙反應(yīng)能生成X

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