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小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验【第一组实验】检验该双氧水是否失效⑴实验过程①在试管中加入5mL的“双氧

时间:2017-12-23
小明将家中清洗伤口用的消毒液——“双氧水”拿到学校的实验室,在老师的指导下和同学们一起做了如下实验。

【第一组实验】检验该双氧水是否失效。
⑴ 实验过程
①在试管中加入5 mL 的“双氧水”,把带火星的木条伸入试管中,发现木条未复燃;
②用酒精灯给上述试管加热,液体中有气泡产生,把带火星的木条伸入试管中,发现木条仍未复燃;
③如右图装置进行操作,带火星的木条复燃,水槽中冰水所起的作用是
⑵ 实验结论:
【第二组实验】探究:氧化铜(CuO)能否催化“双氧水”分解
[猜想]Ⅰ. CuO不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ. CuO参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ. CuO是反应的催化剂,反应前后
[实验]用天平称量0.2gCuO,取5mL的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:

⑶ 完成下表:
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
溶液中
带火星的木条复燃。


溶液中有气泡放出,

猜想Ⅰ、Ⅱ不成立,猜想Ⅲ成立。
⑷ 步骤③结束后,用手接触试管底部,感觉烫手。说明“双氧水”分解的化学反应(选填“放热”或“吸热”)。
⑸ 步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗(带滤纸)、烧杯、
⑹ 操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是_(填序号).

⑺ 步骤⑦的目的
⑻ 过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为
【第三组实验】探究:不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜,采用下图试剂与装置实验,测量所得氧气的体积

⑼ 检查该装置气密性的方法是连接好装置,从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差(填“变大”、“变小”或“不变”),说明气密性良好。
⑽ 使用冷水冷凝的目的是_。反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度,并使两边液面相平,反应后读数前,还需要进行的操作是
⑾ 两次实验表明,使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL(O2的密度为1.43 g/L),则实验中选用的量气管规格合适的是(填字母序号)。
A. 100 mL B.200 mL C. 500 mL
⑿ [实验结论]:不同种类的催化剂改变双氧水分解出氧气的量。
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢(H2O2)0.34 g。请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气。(请写出计算过程,4分)
正确答案:
[第一组实验](1)使氧气中的水蒸气冷凝(除去氧气中的水蒸气)
(2)双氧水没有失效
[第二组实验][猜想]Ⅲ. 质量和化学性质不变
⑶ 完成下表:
步骤③现象
步骤⑥结果
步骤⑦现象
结论
有气泡冒出
仍为0.2 g
(氧化铜质量不变)
使带火星木条复燃

⑷ 放热 ⑸ 玻璃棒 ⑹ D⑺ 检验氧化铜化学性质是否改变(或能否再催化过氧化氢分解)
⑻ H2O2H2O+O2
[第三组实验]
⑼ 不变 ⑽ 使产生的氧气冷却到常温(除去氧气中的水蒸气) 移动水准瓶,使两边水面相平
⑾ B
⑿ [实验结论]:不能
[拓展研究](请写出计算过程,4分)计算出氧气质量0.16 g,1分;计算出过氧化氢中氧元素质量0.32 g,2分;判断,1分。其它,请酌情给分。[第一组实验]
(1)③在加热时水会气化,可能干扰实验现象,所以冰水的作用是让水蒸气冷凝;
(2)根据第③步中带火星的木条复燃,可以得出该过氧化氢没有失效;
[第二组实验](1)催化剂的质量和化学性质反应前后不变;
(3)根据实验结论猜想Ⅲ成立,说明氧化铜是过氧化氢分解的催化剂,所以③中加入氧化铜后会迅速生成大量氧气,有气泡产生,催化剂能改变物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质不变,所以过滤后称量质量不变,且化学性质不变,仍能对过氧化氢溶液起到催化作用;
(4)用手接触试管底部,感觉烫手.说明“双氧水”分解放热;
(5)过滤用到的仪器有烧杯、铁架台、漏斗、玻璃棒;
(6)过滤时将圆形滤纸对折两次,所以D错误;
(7)已经验证了二氧化锰能加快改反应速率和质量不变,但还没有验证二氧化锰的化学性质在反应前后是否改变,所以步骤⑦的目的是检验氧化铜化学性质是否改变(或能否再催化过氧化氢分解);
(8)过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成氧气和水;
[第三组实验]
(9)从水准瓶注水,量气管中液面与右边液面形成高度差,做好标记,一段时间后,两边高度差不变,说明装置不漏气;
(10)双氧水分解放热,生成的水会汽化,若不除去,会使测量值偏大,所以冰水的作用是除去氧气中的水蒸气;实验时气体收集在量气管中.若要保证读取的气体体积没有误差,在反应后读数前要上下移动水准瓶使两边液面相平;
(11)为减小误差,所选择的量气管应与生成气体的体积相近;
[拓展研究](12)根据(11)中所测数据均为112.0mL,可得出结论:不同种类的催化剂不能改变生成氧气的量;
5mL6%双氧水中含过氧化氢(H2O2)0.34g,则含有氧元素的质量为:0.34g××100%=0.32g
设生成氧气的质量为x
2H2O22H2O+O2↑
6832
0.34gx
68:32=0.34g:x解得 x= 0.16g
∴过氧化氢中的氧元素并未全部转化为氧气.
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