小明同学在一本化学资料中发现KClO3晶体在MnO2的催化下,能分解生成O2和氯化钾,于是提出疑问,CuO能催化KClO3的受热分解反应吗?于是设计了以下实验:

小明同学在一本化学资料中发现KClO3晶体在MnO2的催化下,能分解生成O2和氯化钾,于是提出疑问,CuO能催化KClO3的受热分解反应吗?于是设计了以下实验:

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小明同学在一本化学资料中发现KClO3晶体在MnO2的催化下,能分解生成O2和氯化钾,于是提出疑问,CuO能催化KClO3的受热分解反应吗?于是设计了以下实验:
[实验方案] ①任取2份氯酸钾,分别放于两支试管中,仅向其中一支试管中加入m克CuO; ②将上述盛有KClO3的两支试管,在相同条件下同时加热,并使产生的气体通入水中,观察产生气泡的速率 , 比较产生气体的速率;③充分反应后冷却,将放入CuO的试管内固体残余物加水溶解,滤出不溶物,洗涤并干燥; ④观察滤出固体物质的颜色状态为黑色固体。 ⑤将滤出固体与碳粉混合后,在密闭容器中加热,将所产生的气体通过澄清石灰水,观察现象黑色固体变为红色,石灰水变浑浊 。
[交流讨论] (1)步骤:①②的目的是通过对比实验,探究          
在第三步过滤操作中用到的玻璃仪器为     、        、         
(3)步骤⑤的目的是证明                               
(4)小红认为小明实验中有缺陷,请你帮小红改进实验中的不足之处:            、                          
答案
(1)CuO能否使反应速率加快 (2)漏斗、烧杯、玻璃棒
(3)氧化铜的化学性质在反应前后没有改变
(4)①中未取等量的氯酸钾固体 ④中未将固体进行称量
解析

试题分析:(1)实验的目的与提出问题一致或相反的肯定回答,故实验目的是:CuO能否使反应速率加快;(2)漏斗、烧杯、玻璃棒;(3)根据催化剂的概念可知步骤⑤的目的是证明氧化铜的化学性质在反应前后没有改变;(4)①中未取等量的氯酸钾固体 ④中未将固体进行称量。
举一反三
实验桌上有一瓶无色液体,某同学说可以往溶液样品中滴加石蕊试液,判断其酸碱性。该环节属于科学探究的(  )
A.提出问题B.作出猜想C.设计实验D.反思评价

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某化学兴趣小组的同学按照课本上的实验装置做“测定空气中氧气的体积分数”实验(如图所示),但测出的氧气的体积分数明显小于1/5。请你参与探究:

(1)提出问题:造成误差的原因是什么?如何改进课本上的实验装置?
(2)查阅资料:红磷、白磷的一些性质如下表:
 
颜色、状态
熔点/℃
着火点/℃
密度/(g/cm3)
红磷
暗红色固体
590
240
2.34
白磷
白色或黄色固体
44.1
40
1.82
 
(3)猜想与假设:
①甲同学:可能是导管内原含有空气,后来留有吸入的水,影响实验的准确性。
②乙同学:可能是瓶内残留气体中还有氧气。
③你还能作出的猜想是                                             
(4)交流与讨论:
①丙同学认为用木炭代替红磷,就可以消除误差,你认为他的猜想       ,(填“合理”或“不合理”)理由是                                     
②他们对课本上的实验装置进行了图2所示的改进(其他仪器忽略)。
a.甲同学提出应把红磷换为白磷,理由是                  _______________
b.通过粗铜丝来点燃玻璃管内的白磷,这利用了金属的                        性。
c.与课本上的实验装置相比较,该装置的一个优点是_________________________________.   
(5)探究与反思:
①为了验证乙同学的猜想,将铜粉放在残余气体中加热,观察到铜粉变黑色,证明乙同学的猜想                  (填“合理”或“不合理”)
②大家用改进的实验装置(如图所示)进行实验,待玻璃管冷却、管内白色的烟幕消失时,左玻璃管内的液面上升了1格,得到了较准确的结果,但又意外发现左玻璃管内壁上端附着黄色固体。左玻璃管上端的黄色固体的主要成分可能是                      

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暖宝宝是一种防寒用品,如图所示。暖宝宝中的主要成分有哪些?发热的原因是什么?

(1)小明探究:暖宝宝中的主要成分是什么?
剪开内包装袋,倒出其中的粉末,发现呈黑色。
【提出猜想】该黑色粉末可能含有炭粉、铁粉、二氧化锰、氧化铜、四氧化三铁中的一种或几种。
【初步验证】将磁铁靠近黑色粉末,部分被吸引。
【查阅资料】四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引;炭粉、二氧化锰不与稀硫酸反应;氧化铜与稀硫酸反应后溶液呈蓝色。
【得出结论】该黑色粉末可能含有(写物质的名称)                。
【进行实验】
实验编号
实验操作
实验现象

取黑色粉末加足量稀硫酸
固体部分溶解,有气泡产生,溶液无蓝色

取实验①的残渣灼烧,将内壁涂
有澄清石灰水的小烧杯罩在上方
澄清石灰水变浑浊
 
由实验①可知,该黑色粉末中肯定含_____________,肯定不含______________。
由实验②可知,该黑色粉末肯定含        。
(2)小明思考:暖宝宝为什么会发热?
【查阅资料】暖宝宝中的铁粉在空气中发生了缓慢氧化,进而放出热量。由此可见,
人们可以利用化学反应放出的能量,请再举一例:___________________。
(3)人们利用化学反应还可以_______________________。
(4)课外小组的同学研究的课题是测定贝壳中碳酸钙的质量分数,他们取25g贝壳粉碎后放入烧杯中,向杯中倒入稀盐酸,当倒入100g稀盐酸后发现不再产生气泡,并测得烧杯内固体和液体总质量为120.6g (杂质不反应)。求贝壳中碳酸钙的质量分数。
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小明发现家中一枚戒指生满了铜绿,他和同学利用这枚戒指展开了研究性学习。
[查阅资料]
①真金在空气中不会生锈,生满铜绿的“金戒指”材质为铜锌合金;
②铜长期露置在潮湿的空气中能生成铜绿,其主要成分是碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3],
碱式碳酸铜受热易分解生成CuO、H2O和CO2。据上述资料可推知,碱式碳酸铜
        种元素组成。
[实验探究]
将该枚生满铜绿的戒指加入过量稀盐酸中,有气泡产生,溶液由无色逐渐变为蓝绿色。
(1)小明认为:气体中除了含有CO2外,还可能含有的气体是           。产生该气体的化学反应方程式为                       
(2)小华认为蓝绿色溶液中除含有氯化锌外,还应该含有           。他取适量上述蓝绿色溶液,加入光亮的铁片,观察到了现象:①          ,②           ,从而证实了自己的观点。
(3)小娟取适量新制的FeCl2溶液,加入锌粒,一段时间后,溶液颜色变浅。发生反应的化学方程式为                         。结合小华的实验可推知:铁、锌、铜三种金属的活动性由弱到强的顺序是            
(4)小明想进一步探究“金戒指”中铜元素的质量分数,取一枚同材质的“金戒指”,
称得质量为3.8g。在老师的指导下,将“金戒指”经浓硝酸氧化、碱化等步骤处
理后,最终得到纯净的氧化铜,称得质量仍然为3.8g(实验过程中铜元素损失忽
略不计)。则“金戒指”中铜元素的质量分数是多少?(写出计算过程)
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某活动小组根据下图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物的成分进行探究。

【提出问题】黑色粉末A可能是什么呢?
【进行猜想】(1)小明认为黑色粉末A全部是铁粉。实验过程中采取了过滤,该操作中用到的玻璃仪器有烧杯,      和玻璃棒,其中玻璃棒的作用是      
(2)小华认为小明的猜想是错误的,理由是                                     
(3)小华提出了猜想①和猜想②,请结合所学知识补充余下的一个猜想。
猜想①;黑色粉末A由铁粉和四氧化三铁(Fe3O4)组成
猜想②;黑色粉末A由铁粉和氧化亚铁(FeO)组成;
猜想③;                               。
【查阅资料】铁的氧化物都能与稀盐酸,稀硫酸反应,其中氧化铁为红棕色,其余都为黑色,并且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。
【实验探究】
方案
实验操作
可能的现象
结论

取适量黑色粉末A 用磁铁吸引
黑色粉末全部被吸引
猜想①正确

取适量黑色粉末A 用磁铁吸引
黑色粉末部分被吸引
猜想②正确

取适量黑色粉末B加入足量稀盐酸
黑色粉末全部溶解
猜想②正确

           
             
猜想③正确
 
【反思评价】小娟认为方案②和方案③中得出的结论都不正确,其理由是              。
【得出结论】在高温下,一氧化碳和氧化铁反应可生成铁,氧化亚铁,四氧化三铁。请写出只生成氧化亚铁的方程式                              
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