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【题目】咱们学校化学兴趣小组的同学,对实验室制备氧气的若干问题进行如图探究:
(1)为探究影响双氧水分解速度的某种因素,A小组记录了如下实验数据:

双氧水的质量

双氧水的浓度

MnO2的质量

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 本实验中,测量O2体积的装置是(选填图1中的装置编号).
② 实验结论:在相同条件下, , 双氧水分解速率越快.
③ B小组用如图2装置进行实验,则该变化的化学反应方程式为 , 通过比较也能达到实验目的.
(2)C小组查阅资料:在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂.于是他们用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%过氧化氢溶液于试管中,进行如图3实验:
(I)填写下表:

步骤③现象

步骤⑥结果

步骤⑦操作

结论

, 带火星的木条复燃;

;

将固体加入盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中,并把带火星的木条伸入试管,观察现象.

在过氧化氢溶液的分解反应中,氧化铜也能作催化剂.

(II)步骤①的目的是 ,
(III)步骤④对应的实验操作是 ,
(IV)步骤⑦是证明 .
(3)D小组为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,设计了以下对比实验:
a.将12.25g KClO3与5.0g MnO2均匀混合加热
b.将12.25g KClO3与5.0g CuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.通常采用的方法有:
①测相同时间内产生O2的体积; ②测 .
(4)计算:12.25g KClO3中所含氧元素质量与克过氧化氢中所含氧元素的质量相等?

【答案】
(1)c;双氧水浓度越大;2H2O2 2H2O+O2↑;相同时间天平读数差值大小(或电子称上示数减小的速度)
(2)有大量气泡产生;固体质量仍为0.2g;与步骤③对比,检验加入氧化铜前后过氧化氢溶液的分解速率有无变化;过滤;氧化铜的化学性质在反应前后没有改变
(3)收集相同体积O2所需的时间
(4)5.1
【解析】解:(1)①气体短管进长管出才能排出试剂瓶中的水、表中实验数据和生成氧气所以敞口的容器中剩余物质的质量减轻,所以本实验中,测量O2体积的装置是c.故填:c;②实验结论:从表中实验数据可知双氧水浓度越大,分解得越快;故填:双氧水浓度越大;③过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气,反应的化学方程式为:2H2O2 2H2O+O2↑;根据比较相同时间天平读数差值大小(或电子称上示数减小的速度)也能达到实验目的;故填:2H2O2 2H2O+O2↑;相同时间天平读数差值大小(或电子称上示数减小的速度);(2)(I)氧化铜对过氧化氢的分解有催化作用,能加快其分解速率生成氧气的速率,故步骤③中的现象是有气泡产生,带火星的木条复燃;催化剂的特点是“一变,二不变”,反应前后其质量不变,所以步骤⑥中称量的氧化铜的质量仍为0.2g;故填:有大量气泡产生; 固体质量仍为0.2g;(II)为了看氧化铜是否能改变反应的速率,要通过加入氧化铜与不加氧化铜的现象进行对比,才能得出科学合理的结论;故填:与步骤③对比,检验加入氧化铜前后过氧化氢溶液的分解速率有无变化;(III)步骤④对应的实验操作是过滤;故填:过滤;(IV)步骤⑦证明氧化铜的性质在反应前后没有发生改变,在实验中起到的是催化剂的作用;故填:氧化铜的化学性质在反应前后没有改变;(3)在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢可采用测相同时间内产生O2的体积或收集相同体积O2所需的时间;所以答案是:收集相同体积O2所需的时间;(4)设所需过氧化氢的质量为x,则x× ×100%=12.25g× ×100%,x=5.1g.故填:5.1.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握注意:a、配平 b、条件 c、箭号.

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