氧氣是動植物生命活動必需的物質(zhì),也是化學(xué)研究中的重要物質(zhì)。
Ⅰ.實驗室中可以用不同的方法制備氧氣,研究氧氣的性質(zhì)。
(1)請寫出一種用固體物質(zhì)在加熱條件下制備氧氣的化學(xué)方程式:2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑2KMnO4 △ K2MnO4+MnO2+O2↑。
(2)用過氧化氫溶液在催化劑存在下也可以制取氧氣,相應(yīng)的化學(xué)方程式為:2H2O2 催化劑 2H2O+O2↑2H2O2 催化劑 2H2O+O2↑。
Ⅱ.小明為比較生物催化酶與無機催化劑的催化效率進行了如下實驗:
①取2支潔凈試管,編為1號和2號,向2支試管分別加入2ml3%的過氧化氫溶液。
②向1號試管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液,向2號試管滴入2滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%的豬肝研磨液。
③2-3min后,將點燃的衛(wèi)生香分別放入2支試管內(nèi)液面的上方,發(fā)現(xiàn)2號試管的衛(wèi)生香燃燒得更旺。
查閱資料獲知:每滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.5%的FeCl3溶液中的Fe3+的微粒大約是每滴質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%豬肝研磨液中過氧化氫酶微粒數(shù)的25萬倍,F(xiàn)eCl3溶液中起催化作用的是Fe3+,請回答:
(1)該實驗中過氧化氫分解快慢是通過觀察觀察衛(wèi)生香燃燒得情況觀察衛(wèi)生香燃燒得情況來發(fā)現(xiàn)的。
(2)小明認(rèn)為:上述實驗中催化劑的種類和數(shù)量(微粒數(shù))都不同,沒有控制好變量,得出的結(jié)論不令人信服,小芳認(rèn)為:過氧化氫酶的微粒數(shù)比Fe3+的微粒數(shù)少得多,再根據(jù)觀察到的實驗現(xiàn)象,更能說明酶的催化效率高,你認(rèn)同小芳小芳(選填“小明”或“小芳”)的觀點。
Ⅲ.小麗在老師的指導(dǎo)下,利用數(shù)字化實驗儀器中的壓強傳感器研究“二氧化錳質(zhì)量對過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣速率的影響”,壓強傳感器可測量封閉體系內(nèi)氣體的壓強,并在電腦屏幕上呈現(xiàn)氣壓隨時間的變化曲線,具體操作如下:
①按圖1組裝實驗儀器并檢查裝置氣密性。
②取10ml溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的過氧化氫溶液和0.03g二氧化錳裝入容器中,塞緊橡皮塞,接上壓強傳感器(如圖2)
③傾斜裝置,使過氧化氫溶液和二氧化錳充分混合,用壓強傳感器測量容器內(nèi)的氣壓,分別用0.0g,0.09g和0.12g二氧化錳重復(fù)上述實驗,整理相關(guān)數(shù)據(jù)如圖3。
(1)檢驗圖1裝置氣密性的方法是:將導(dǎo)管放入盛有水的水槽中,然后用手緊握容器的外壁,觀察到導(dǎo)管口是否有氣泡冒出將導(dǎo)管放入盛有水的水槽中,然后用手緊握容器的外壁,觀察到導(dǎo)管口是否有氣泡冒出;
(2)根據(jù)該實驗數(shù)據(jù)可以得出的結(jié)論是:在其他條件相同情況下,二氧化錳質(zhì)量越大,過氧化氫分解速率越快在其他條件相同情況下,二氧化錳質(zhì)量越大,過氧化氫分解速率越快;
(3)由圖3可知,本實驗中,盡管加入催化劑的質(zhì)量不同,最后容器內(nèi)的壓強卻是相同的,其原因是:催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,對生成氣體的量沒有影響催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,對生成氣體的量沒有影響。
△
△
催化劑
催化劑
【答案】2KMnO4 K2MnO4+MnO2+O2↑;2H2O2 2H2O+O2↑;觀察衛(wèi)生香燃燒得情況;小芳;將導(dǎo)管放入盛有水的水槽中,然后用手緊握容器的外壁,觀察到導(dǎo)管口是否有氣泡冒出;在其他條件相同情況下,二氧化錳質(zhì)量越大,過氧化氫分解速率越快;催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)的速率,對生成氣體的量沒有影響
△
催化劑
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:38引用:1難度:0.5
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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:11引用:2難度:0.5 -
3.小明將一片土豆放入過氧化氫溶液中,發(fā)現(xiàn)過氧化氫溶液的分解速率加快.查閱資料后知道土豆中含有一種生物催化劑--過氧化氫酶,于是他設(shè)計了如下實驗:常溫下將幾片土豆放入甲試管,分別往甲、乙試管內(nèi)注入相同體積與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液(如圖所示),觀察試管內(nèi)氣泡產(chǎn)生的速率.
(1)小明設(shè)計的乙裝置起
(2)過了一會,小明把甲試管再放在0℃的環(huán)境中,發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體的速率比原來減小,小明得出結(jié)論說明過氧化氫酶的催化效率與溫度有關(guān),你覺得小明的結(jié)論是否合理并簡述你的理由
(3)小明在課堂上學(xué)到人體唾液中也含有酶,他用唾液替代土豆片重復(fù)上述實驗,發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生,說明酶的催化具有發(fā)布:2024/11/10 8:0:1組卷:3引用:1難度:0.5
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