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题型:实验探究题 题类: 难易度:困难

广东省广州市从化区流溪中学2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试题

某兴趣小组同学对过氧化氢分解的实验进行如下探究。
(1)、探究过氧化氢溶液的浓度对分解速率的影响,实验数据记录如表:

实验序号

过氧化氢溶液质量

过氧化氢溶液浓度

MnO2质量

相同时间内产生

O2的体积

I

50.0g

1%

0.1g

9mL

II

50.0g

2%

0.1g

16mL

III

50.0g

4%

0.1g

31mL

①根据实验数据分析,得出结论 。

②你认为影响过氧化氢分解速率的因素还可能有(写一条)。

③过氧化氢溶液分解反应的文字表达式是 。

④下图中可用于测量O2体积的装置是(填标号)。

         a                        b                      c

(2)、探究MnO2的用量对过氧化氢溶液分解速率的影响。

实验如图甲所示,分别用不同质量的MnO2与等体积的3%H2O2溶液混合反应。在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比(反应放热忽略不计)。图乙是用压强传感器连接电脑绘制的实验过程中装置内的压强变化曲线图。

甲 乙

①根据图乙分析,得出的结论是

②下图是分别用0.1克MnO2与不同体积的H2O2溶液混合反应过程中,压强传感器连接电脑绘制的装置内的压强变化曲线图,可以得出的结论是

反应时间/秒

举一反三

古人云“水为食之先”,它塑造了人类的历史。某兴趣小组以“生命之源水”为主题开展项目式学习。

【任务一】了解水组成的揭秘史

(1)在拉瓦锡的实验中,水蒸气通过一根烧红的铁制枪管,让水与铁发生反应,枪管内壁有黑色固体(四氧化三铁)生成,同时得到了“易燃空气”,即氢气。请用文字表示这一化学反应:________。

【任务二】探究水的电解

如图是兴趣小组利用注射器改装的电解水实验装置。两支注射器排尽空气后,均吸取20mL氢氧化钠溶液,接通电源。

(2)

实验中观察到两支注射器内均有气泡产生,且左侧液面下降得比右侧液面快。经过检验,得知装置中正、负极的气体分别是氧气和氢气,根据反应前后元素种类不变,可推出水不是一种元素,而是由________两种元素组成。

【任务三】探究影响电解水速率的因素

以收集20mL氢气为标准,记录时间和收集氧气的体积,实验数据如下表:

实验序号

温度/℃

15

15

15

30

45

外加电压/V

6

9

12

6

6

氧气/mL

9.9

10.0

9.0

9.6

9.7

时间/s

54.6

23.4

15.0

46.2

35.4

(3)实验①②③可探究________对电解水速率的影响,欲探究温度对电解水速率的影响,应选择的实验组是________ (填实验序号)。

(4)根据表中数据得出的结论是________(写1点)。

【拓展延伸】

(5)同学们查阅资料后还知道了使水分解的另一种方法:光解水法。我国科学家已研究出太阳能和新型高效光催化剂作用下,促进水的分解制取氢气的方法。水在通过并接触催化剂表面时,分解的微观示意图如图:(“○”表示氢原子,“●”表示氧原子,“一”表示催化剂)

下列选项表示水分解的微观过程顺序正确的是_______。(填字母)

A. ①④⑤②③B. ①④②③⑤C. ①④②⑤③

茶垢清洁剂能快速清除茶具上附着的茶垢等污渍,它溶于热水,有许多气泡产生。某学习小组同学对茶垢清洁剂进行了项目式探究。

【查阅资料】

①某品牌茶垢清洁剂主要成分是过碳酸钠 , 过碳酸钠溶于水时生成碳酸钠和过氧化氢。碳酸钠能和稀硫酸反应。该茶垢剂的其他成分与水、与稀硫酸反应均不生成气体。

②茶垢清洁剂遇水后释放出的活性氧能使茶垢分解、脱落。

任务一:探究温度对茶垢清洁剂使用效果的影响。

研究小组向两个装有茶垢清洁剂的抽滤瓶中,分别注入的冷水、热水,实验装置如图1所示,氧气浓度传感器采集的数据如图2所示。

(1)加入药品前,检查装置气密性完好的方法是:塞紧橡胶塞后,{#blank#}1{#/blank#}。

(2)茶垢清洁剂清洗茶垢时,用{#blank#}2{#/blank#}(填“冷水”或“热水”)的效果更好。

任务二:探究茶垢清洁剂的优劣。

活性氧的含量是衡量过碳酸钠产品的优劣。控制在范围内,以碳酸钠和过氧化氢为原料制备过碳酸钠,探究反应物质量比与过碳酸钠的产率及活性氧的含量关系,数据如下表:(注:活性氧的含量

碳酸钠与过氧化氢的质量比

过碳酸钠的产率/

活性氧的含量/

78.91

12.70

81.08

12.71

79.53

12.67

76.02

12.68

(3)由上表中数据可知,碳酸钠和过氧化氢最佳投料的质量比为{#blank#}3{#/blank#}。

(4)若制备过程中的反应温度偏高,会造成过碳酸钠的产率偏低,其原因是{#blank#}4{#/blank#}(用化学方程式表示)。

任务三:测定茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠的质量。

【查阅资料】

③浓硫酸能吸收水蒸气:碱石灰能吸收水蒸气和

④碳酸钠能与稀硫酸反应方程式为:

【实验步骤】(假设每步反应均完全进行)

反应前丙装置质量/

反应前丙装置质量/

m

n

(5)为达到实验目的,先称取一定质量加足量水后的茶垢清洁剂样品放入图3装置甲中,然后进行有关实验操作,正确的顺序是{#blank#}5{#/blank#}(填序号,可重复选用)

a.称量装置丙

b.打开弹簧夹,通入足量的氮气,关闭弹簧夹

c.打开分液漏斗的活塞,注入足量的稀硫酸,关闭活塞

(6)反应开始前先通入一段时间 , 的目的是{#blank#}6{#/blank#}。

(7)装置丁的作用是{#blank#}7{#/blank#}。

(8)如果缺少装置乙,测定的实验结果会{#blank#}8{#/blank#}(填“偏大”或“偏小”或“无影响”)。

(9)该茶垢清洁剂加水后产生碳酸钠,产生的碳酸钠与加入的稀硫酸要发生反应,其反应方程式为 , 请根据表中数据计算,产生的碳酸钠的质量为{#blank#}9{#/blank#}g(用含字母m、n的式子表示)。

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