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题型:实验探究题 题类: 难易度:困难

广东省广州市越秀区华侨外国语学校2024-2025学年九年级上学期期中考试化学试卷

文献显示,卢西平等研究人员利用图1装置进行实验,探究二氧化锰的用量对过氧化氢溶液分解的影响。(压强传感器用于测量瓶内压强变化,各数据均于同温同压下测得,3%过氧化氢溶液的密度约为1 g /mL)

编号

第一组实验

第二组实验

过氧化氢溶液

8mL

8mL

8mL

8mL

8mL

2mL

4mL

6mL

8mL

10mL

二氧化锰

0.03g

0.06g

0.08g

0.12g

0.24g

0.1g

0.1g

0.1 g

0.1g

0.1g

第一组实验记录的瓶内压强变化如图2所示,第二组实验记录的瓶内压强变化如图3所示。

已知3%过氧化氢溶液中,过氧化氢占溶液总质量的3%。请根据以上实验回答下列问题:

(1)实验时,测定装置内反应的化学方程式为

(2)观察图2可知:该条件下30s内要完全分解8 mL3%过氧化氢溶液,至少要用 gMnO2。观察图3可知:该条件下0.1gMnO2至少能快速催化分解 mL3%的过氧化氢溶液。

(3)综合第一组实验可以得出的结论是:其它条件不变时,MnO2的用量越大,过氧化氢完全分解耗时 ,O2的产量 。综合第二组实验可以得出的结论是:其它条件不变时,过氧化氢溶液的用量越大,O2的产量 ,过氧化氢完全分解耗时

(4)综合两组实验可以推知:在这样的实验条件下要30s内完成反应,“二氧化锰与过氧化氢的质量比”最合适的取值约为

举一反三
小慧同学在用过氧化氢溶液清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量的气泡产生。难道水泥块也可以作过氧化氢分解的催化剂?微发了小慧的探究兴趣。于是她到附近建筑工地取回一些小水泥块,用蒸馏水浸泡,冲洗、干燥后,进行探究。

(猜想)水泥块可作过氧化氢分解的催化剂。

(实验)设计下表所示的探究实验

实验操作

实验现象

实验结论或总结

结论

总结

实验—

取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条

有气泡产生,木条不复燃

过氧化氧分解产生氧气,但是速率{#blank#}1{#/blank#}。

水泥块可作过氧化氢分解的催化剂

实验二

向盛5mL水的试管中加入水泥块,{#blank#}2{#/blank#}。

没有明显现象

水和水泥块不能放出氧气

实验三

取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入{#blank#}3{#/blank#},伸入带火星的木条

{#blank#}4{#/blank#}

水泥块能加快过氧化氢的分解

(1)请你帮小慧同学填写上表中未填完的空格。

(2)在小慧的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是{#blank#}5{#/blank#}。

(3)写出实验三中化学反应的符号表达式{#blank#}6{#/blank#}。

(反思)小玲同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完全证明猜想是正确的:

第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:{#blank#}7{#/blank#}。

第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。倾倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,有大量气泡产生,证明水泥块{#blank#}8{#/blank#}。

(拓展)(4)查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂,下列有关催化剂的说法中正确的是{#blank#}9{#/blank#}。

A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂

B.同一个化学反应可以有多种催化剂

C.催化剂只能增大化学反应的速率

D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物

(5)你还能想到什么因素能影响过氧化氢分解的速率?请举一例:{#blank#}10{#/blank#}。(合理即可)

化学小组开展“自制简易家庭制氧机”的项目式学科实践活动。

活动一:探秘制氧原理目前市场上常见的家用制氧机的工作原理有两种:分子筛制氧法和化学试剂法。

(1)分子筛制氧法——当空气经过分子筛时,N2和O2分离,获得高浓度的氧气。微观示意图如图。从物质分类角度分析,该制氧机制得的“氧气”属于{#blank#}1{#/blank#}。

(2)化学试剂法——主要试剂一般是H2O2溶液或过碳酸钠固体(溶于水且在MnO2的催化作用下分解产生O2)。不采用KMnO4分解制氧气的原因可能是{#blank#}2{#/blank#}。

活动二:制氧剂的选择

【查阅资料】①H2O2溶液的稳定性较差,浓度较大时具有一定的腐蚀性。

②过碳酸钠具有无毒、无臭、无污染、易储存、水溶性好等特点。

【实验探究1】其他条件相同,向含等量H2O2的四组H2O2溶液中分别加入0.2gMnO2作催化剂,对比制氧效果,记录并处理20min内的数据,如图1。

(3)充分反应后,MnO2的质量为{#blank#}3{#/blank#}g

【实验探究2】其他条件相同,向1.41g过碳酸钠中分别加入不同量的水,进行四次实验的制氧效果对比、记录并处理20min内数据,如图2。

(4)从图中2可知,加水量与过碳酸钠的制氧效率的关系是{#blank#}4{#/blank#}。

(5)结合制氧剂相关性质的资料,综合分析图1、图2中的数据,写出3条利用过碳酸钠做家用制氧机制氧剂的优点是{#blank#}5{#/blank#}。

活动三:自制制氧装置

如图中1.0版所示,利用饮料瓶、吸管等废旧物品制作简易供氧器。

(6)通过观察1.0版洗气装置中的{#blank#}6{#/blank#}现象判断氧气的流速。

(7)简易供氧器的迭代优化后3.0版供氧器的优点是{#blank#}7{#/blank#}(答出一点即可)。

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