某研究小組對實驗室制取氧氣進行如下實驗并探究相關問題。
(一)探究KClO3制取氧氣時催化劑的質量是否不變實驗方案如下:在實驗中用電子天平和量筒準確測量出表中m1、m2、m3、m4和V,(實驗操作正確,O2的密度為ρg/cm3)
實驗序號 | 1 | 2 | …… |
m1(MnO2)/g | |||
m2(KClO3)/g | |||
m3(試管)/g | |||
m4(試管+加熱后剩余固體)/g | |||
量筒內收集氣體的體積V/cm3 |
KClO3KCl+O2
M
n
O
2
△
KClO3KCl+O2
。M
n
O
2
△
(2)根據(jù)化學反應前各物質的總質量不變,m1、m2、m3、m4和V和p之間應存在的等量關系為
m1+m2+m3=m4+ρV
m1+m2+m3=m4+ρV
。(3)每次實驗結束后,小金在拆裝置時總能聞到刺激性氣味,他將加熱后剩余固體中的MnO2分離并測量其質量,發(fā)現(xiàn)總小于加熱前MnO2的質量。查閱資料后發(fā)現(xiàn),一般認為加熱KClO3和MnO2混合物的反應過程如下:
第1步:MnO2+KClO3
△
第2步:KMnO4
△
第3步:K2MnO4+Cl2
△
(4)一般認為催化劑在化學反應前后質量不變,但這個反應后剩余的MnO2質量小于反應前加入MnO2質量,你認為可能的原因是
少量氯氣排出,在第三步反應時造成反應不充分,導致二氧化錳質量減小
少量氯氣排出,在第三步反應時造成反應不充分,導致二氧化錳質量減小
。(二)需找新的催化劑
生活中,84消毒液、H2O2溶液都是常用消毒劑,興趣小組對兩種消毒劑進行了如下探究活動。
【查閱資料】84消毒液的有效成分是次氯酸鈉(化學符號為 NaClO)。
(1)【實驗1】取少量84消毒液于試管中滴加H2O2溶液,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產生;然后
將帶火星的木條置于試管口,木條復燃
將帶火星的木條置于試管口,木條復燃
(填寫實驗操作和現(xiàn)象),證明產生的氣體是氧氣。【提出問題】在上述反應中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反應物,NaClO與H2O2溶液發(fā)生化學反應;
(2)猜想二:作
催化劑
催化劑
,類似分解H2O2溶液制氧氣時MnO2的作用。【實驗2】
①按如圖所示組裝實驗裝置,并補全收集裝置,請在圖中畫出你的補全。
②向錐形瓶中加入30mL 84消毒液注射器中吸入25mL H2O2溶液。
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,待不再產生氣泡后,記錄收集氣體的總體積(忽略其他因素對測量結果造成的影響)見下表。
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
。(4)分析表中數(shù)據(jù)得出“猜想一正確”,其依據(jù)是
每次加入相同的量的反應物,產生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應,不符合催化劑性質
每次加入相同的量的反應物,產生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應,不符合催化劑性質
。【拓展反思】生活中常用消毒劑除84消毒液、H2O2溶液外,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。生活中下列使用消毒劑的做法正確的是
BC
BC
。A.不同的消毒劑可隨意混合使用
B.使用75%酒精消毒應遠離明火,防止火災
C.84消毒液、75%酒精等消毒劑均應密封保存
【考點】制取氣體的反應原理的探究;催化劑的特點與催化作用.
【答案】KClO3KCl+O2;m1+m2+m3=m4+ρV;少量氯氣排出,在第三步反應時造成反應不充分,導致二氧化錳質量減?。粚Щ鹦堑哪緱l置于試管口,木條復燃;催化劑;370;每次加入相同的量的反應物,產生氣體氣體不是每次都相同,說明次氯酸鈉參與了反應,不符合催化劑性質;BC
M
n
O
2
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:77引用:1難度:0.3
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1.小強同學在化學氧自救器的說明書中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產生氧氣后,對自救器內發(fā)生的化學反應原理產生了探究欲望.在老師指導下,小強與同學們展開了以下兩個實驗探究活動,請你也參與.
活動Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應的二氧化碳.請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式
活動Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣還生成什么其他物質?
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物到底是哪種物質?小強作出了以下兩種猜想:
①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
通過對反應物有關的元素組成的分析,小影同學認為猜想
【進行實驗】同學們通過以下實驗驗證小強同學的另一個猜想.
【交流與討論】小影認為:二氧化碳與超氧化鉀反應的化學方程式發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5 -
2.某化學興趣小組的同學在化學氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產生氧氣”后,對自救器內發(fā)生的化學反應原理產生了探究欲望.在老師指導下,同學們展開了以下兩個實驗探究活動,請你參與.
(1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
(2)二氧化碳與超氧化鉀反應除生成氧氣還生成什么物質?
【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應生成氧氣.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應生成的化合物到底是哪種物質?
甲同學作出了以下三種猜想:①是一種酸; ②是一種堿; ③是一種碳酸鹽.
通過對反應物有關的元素組成的分析,乙同學認為猜想
【進行實驗】同學們通過以下實驗驗證了甲同學的另一個猜想是正確的,請完成如表實驗報告.實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結論 發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5 -
3.小強同學在化學氧自救器的說明書中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產生氧氣后,對自救器內發(fā)生的化學反應原理產生了探究欲望.在老師指導下,小強與同學們展開了以下兩個實驗探究活動,請你參與.
活動Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關藥品制取并收集氧氣.
(1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
(2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應的二氧化碳.請寫出氫氧化鈉與二氧化碳反應的化學方程式
(3)用發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
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