某化学兴趣小组对如下两个实验进行了探究。
【实验一】利用图1所示装置对氯酸钾制氧气进行了深入的探究学习
查阅资料:①氯酸钾的熔点约为356℃,二氧化锰的分解温度约为535℃。用酒精灯给物质加热,受热物质的温度一般约为400℃左右;②氯酸钾分解时,传感器得到氧气浓度随温度的变化示意图(图2)及不同配比时氧气浓度随温度的变化示意图如图3。
(1)分析图2,氯酸钾熔点 低于低于(填“高于”、“等于”或“低于”)其分解温度。
(2)以氧气的体积分数为纵坐标,温度为横坐标,得到图3所示曲线(图中的“1:2”、“1:1”、“2:1”、“3:1”、“4:1”、“5:1”指氯酸钾和二氧化锰的质量比)。根据图3,在上述氯酸钾和二氧化锰的质量比中,两者质量比为 1:21:2,氯酸钾分解温度最低。写出氯酸钾和二氧化锰混合加热的化学方程式是 2KClO3MnO2△2KCl+O2↑2KClO3MnO2△2KCl+O2↑。
(3)为证实二氧化锰的催化作用,小组同学利用图4装置进行实验,如下:步骤Ⅰ:检查装置气密性检查装置气密性;步骤Ⅱ:按照图4装入药品;步骤Ⅲ:加热右侧支管,用带火星的木条在导管口检验生成的气体为 氧气氧气;步骤Ⅳ:冷却后,将装置倾斜,使左侧支管中的药品进入右侧支管,再加热右侧支管,用带火星的木条在导管口检验生成的气体。最终实验现象为:步骤Ⅲ和步骤Ⅳ中,一段时间后都能观察到带火星的木条复燃,但木条复燃更快的是步骤 ⅣⅣ(选填“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
【实验二】探究过氧化氢制取氧气的适宜催化剂
除MnO2外,CuO等对H2O2分解也有催化作用。用图5装置进行实验:分别在等质量的CuO、Fe2O3、重铬酸钾(K2Cr2O7)中注入H2O2溶液,烧瓶内压强随时间变化的曲线如图6。
(4)实验中,除了通过观察产生气泡的快慢来判断H2O2分解的快慢,还可通过 相同时间内压强的变化大小相同时间内压强的变化大小来判定H2O2分解的快慢。
(5)根据实验结果,有同学认为在实验室用过氧化氢溶液制取氧气实验中,可选择重铬酸钾作为催化剂。你是否同意他的观点,并说明理由 不同意,重铬酸钾作催化剂反应速率太快,不利于氧气的收集不同意,重铬酸钾作催化剂反应速率太快,不利于氧气的收集。
M
n
O
2
△
M
n
O
2
△
【考点】影响化学反应速率的因素探究;催化剂的特点与催化作用.
【答案】低于;1:2;2KClO32KCl+O2↑;检查装置气密性;氧气;Ⅳ;相同时间内压强的变化大小;不同意,重铬酸钾作催化剂反应速率太快,不利于氧气的收集
M
n
O
2
△
【解答】
【点评】
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发布:2024/10/21 11:0:1组卷:9引用:1难度:0.5
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1.Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对降解反应速率的影响。实验探究:控制p-CP的初始浓度相同,实验温度恒定在25℃或40℃(其余实验条件见下表)。
(1)请结合上述介绍将表中空格补充完整。实验编号 实验目的 温度/℃
pH浓度/(mg•L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 为②③提供参照 25 3 204 16.8 ② 探究温度对降解反应速率的影响
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH对降解反应速率的影响 25 10 204 16.8
(3)为测定不同时间内有机物降解的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据本题信息,将样品从反应器中取出后应立即将其放入某药品中,反应会迅速停止,该药品可能是
A盐酸溶液 B氢氧化钠溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸钠溶液发布:2024/11/25 8:0:2组卷:3引用:0难度:0.3 -
2.据图1装置图回答问题
(1)甲同学用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气,他应选用的气体发生装置是
(2)该同学用如图2所示的方法进行气密性检查,如果装置不漏气,可以看到
(3)因为氧气的密度比空气的稍大,所以还可以选用
(4)老师提醒可以用F(万能瓶)来收集气体,则甲同学应将发生装置的导管与F的导管
(5)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,这位同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的二氧化锰(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾(K2MnO4)分解放出O2;
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快,请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
(6)丙同学选择用双氧水和二氧化锰混合来制氧气,则他应选用的气体发生装置是
通过以上实验数据的分析,可知,过氧化氢分解制氧气的化学反应速率与实验
序号H2O2溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 温度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧气体积/mL反应所需的
时间/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 发布:2024/12/18 8:0:1组卷:12引用:2难度:0.5 -
3.下列探究影响化学反应速率因素的实验中,实验方案正确的是( )
选项 影响因素 实验方案 A 接触面积 将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合,比较产生气泡的快慢 B 催化剂的种类 将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合,比较产生气泡的快慢 C 反应物的种类 分别将木炭在空气中、氧气中燃烧,比较反应的剧烈程度 D 反应物的性质 分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片,比较在空气中能否被点燃 发布:2024/12/25 13:0:1组卷:111引用:4难度:0.7