问题 填空题

小明同学所在的学习小组对实验室用过氧化氢溶液制O2的知识做了全方位的探究,下面是他们的学习实录:

(1)发生装置的探究:

根据反应物的状态和反应条件,小明从下列装置中选择了C作为发生装置,你认为他应该选择的收集装置是        

实验过程中小明发现,锥形瓶中产生了大量气泡,致使反应难以控制。该小组同学认为产生大量气泡是因为              。小聪建议将发生装置改成了B,其理由是           

                     

(2)催化剂选择的探究:

通过课堂上的学习, * * 了解到:MnO2、土豆块都可以做为H2O2分解的催化剂,于是萌生了寻找适合催化剂的想法。通过查阅资料, * * 还了解到CuCl2、CuSO4等盐溶液也能对过氧化氢的分解起催化作用。对此她做了以下的探究。

①请你帮助她完成实验报告:

             实验过程实验现象实验结论
在一支试管中加入4mL6%H2O2溶液,然后滴入适量CuCl2溶液,把带火星的木条伸入试管。 CuCl2溶液可以催化分解H2O2
在另一支试管中加入4mL6%H2O2溶液,然后滴入适量CuSO4溶液,把带火星的木条伸入试管。带火星的

木条复燃

 
②已知CuCl2和CuSO4在水中可解离出Cu2+和Cl、SO42-,小组里的同学猜想真正催化分解H2O2的是CuCl2或CuSO4溶液中的H2O、Cu2+、Cl、SO42-某种粒子。你认为最不可能的粒子是      ,理由是                                。他们通过实验证明了是溶液中的Cu2对H2O2分解起了催化作用。

(3)溶质质量分数计算的探究:

他们取了3g MnO2加入到锥形瓶中,向分液漏斗中加入50g过氧化氢溶液,待过氧化氢溶液全部滴加完,并经充分反应后,锥形瓶中剩余物质51.4g,请计算产生氧气的质量是多少?所用过氧化氢溶液溶质的质量分数为多少?

答案

(1)E   G;反应的速率过快;通过控制分液漏斗的活塞,可以控制过氧化氢溶液的滴加速率,控制反应速率

(2)①带火星的木条复燃;CuSO4溶液可以催化分解H2O2 ②H2O,过氧化氢溶液中就有水 

(3)解:共收集到氧气质量为:3g+50g-51.4g= 1.6g

设过氧化氢溶液溶质的质量分数为x%。

2H2O2  MnO2   2H2O + O2

68                    32

50gx%                   1.6g

答:产生氧气质量为1.6g,所用过氧化氢溶液溶质的质量分数为6.8% 。

分析:(1)根据过氧化氢制取氧气的反应原理是2H2O22H2O+O2↑,其中氧气的密度比空气略大,不易溶于水,判断其收集装置;泡沫产生的原因可从双氧水浓度、氧气密度、试管容积等方面考虑.从分液漏斗的优点可知道,它可以控制滴入液体的速度即可控制反应的速率.

(2)真正起到催化作用的是盐溶液中的金属离子,不是酸根离子,也不是水,根据实验现象或结论完成表格.

(3)应用质量守恒定律和根据化学方程式进行计算

解答:解:过氧化氢制取氧气的反应原理是2H2O22H2O+O2↑,其中氧气的密度比空气略大,不易溶于水.

(1)所以收集装置应该用向上排空气法或排水法,他该选择的收集装置是E或G.

泡沫产生可能的原因有:双氧水浓度太大或氧气密度比空气大或试管容积太小或MnO2较多(答出其中两点即可,其他合理答案均可).

反应装置换成B,用分液漏斗可以控制双氧水滴加的量,即可控制反应的速率.

故答案为:E;G;反应的速率过快;通过控制分液漏斗的活塞,可以控制过氧化氢溶液的滴加速率,控制反应速率

(2)①根据所给的实验结论可推出反应发生有氧气生成,所以实验现象为:带火星的木条复燃.

故答案为:①带火星的木条复燃;CuSO4溶液可以催化分解H2O2

②合①②中得出的结论可知,起到催化作用的是盐溶液中的金属离子,不是酸根离子.

故答案为:H2O,过氧化氢溶液中就有水

(3)解:共收集到氧气质量为:3g+50g-51.4g= 1.6g

设过氧化氢溶液溶质的质量分数为x%。

2H2O2  MnO2   2H2O + O2

68                    32

50gx%                   1.6g

答:产生氧气质量为1.6g,所用过氧化氢溶液溶质的质量分数为6.8% 。

单项选择题
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