8.桐梓縣某中學(xué)學(xué)生在實驗室用5%的過氧化氫溶液制取氧氣并進行氧氣部分性質(zhì)實驗,具體操作如下:

(1)溶液配制:在老師的指導(dǎo)下,他們配制了一瓶5%的過氧化氫溶液備用.
(2)氣體制備:用配制好的5%的過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣.請你在如圖1A、B兩套裝置中選擇其中一套,并說明選擇的理由:A,便于添加液體藥品制得較多的氣體.
(3)性質(zhì)實驗:小明用收集好的氧氣,進行了鐵絲燃燒的實驗.實驗前,它在集氣瓶底部鋪一層細(xì)沙,然后把光亮的細(xì)鐵絲盤成螺旋狀,在鐵絲下端系一根火柴,將火柴點燃,待火柴快燃盡時,緩慢插入集氣瓶中,觀察到的現(xiàn)象是劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體.
(4)拓展延伸:第一小組的小亮同學(xué)在上述制取氧氣實驗過程中,不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%的過氧化氫溶液中,立即產(chǎn)生大量氣泡,于是引起了該小組同學(xué)的探究興趣.
【提出問題】是哪種粒子能使過氧化氫分解的速率加快呢?
【查閱資料】硫酸銅溶液中含有三種粒子:H2O、SO42-、Cu2+
【猜想與假設(shè)】小明猜想:不可能是H2O,理由是H2O2溶液中有水;
小亮猜想:可能是SO42-;
小芳猜想:可能是Cu2+
【實驗驗證】如圖2所示:在實驗①中加入稀硫酸后,無明顯變化,說明SO42-的猜想不正確;在實驗②中加入CuCl2或Cu(NO32溶液后,觀察到有大量氣泡產(chǎn)生,進一步證明Cu2+的猜想正確.
【實驗結(jié)論】實驗證明,硫酸銅在該反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒有發(fā)生變化,硫酸銅是過氧化氫分解的催化劑.
【反思與交流】寫出過氧化氫在硫酸銅催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H2O+O2↑..

分析 (2)氣體制備:根據(jù)A、B裝置的特點進行分析;
(3)性質(zhì)實驗:鐵絲燃燒的注意事現(xiàn)象:繞城螺旋狀、用火柴引燃等分析.
(4)因為H2O2溶液中就有水;加入稀硫酸后,無明顯變化,稀硫酸含有硫酸根離子,說明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快;
在實驗①已證明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快,在實驗②中可以加入硫酸銅證明Cu2+能使過氧化氫分解速率加快;
【反思與交流】過氧化氫在硫酸銅催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成水和氧氣.

解答 解:(2)氣體制備:A裝置的長頸漏斗便于添加液體(或B裝置簡單);
(3)為防止生成物炸裂集氣瓶,實驗前要在集氣瓶底部鋪一層水或細(xì)沙;鐵絲在氧氣中燃燒現(xiàn)象是:劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體;
(4)【猜想與假設(shè)】Ⅰ、不可能是H2O,理由是H2O2溶液中有水;
在實驗①中加入稀硫酸,稀硫酸含有硫酸根離子,無明顯變化,說明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快;
在實驗①已證明硫酸根離子不能使過氧化氫的分解速率加快,在實驗②中可以加入硫酸銅來證明Cu2+能使過氧化氫分解速率加快;
【反思與交流】過氧化氫在硫酸銅催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成水和氧氣;
答案:(2)A,便于添加液體藥品制得較多的氣體;
(3)劇烈燃燒,火星四射,放出大量熱,生成黑色固體;
(4)【猜想與假設(shè)】Ⅰ、H2O2溶液中有水; 
【實驗驗證】SO42-;CuCl2或Cu(NO32;Cu2+;
【反思與交流】2H2O2$\frac{\underline{\;CuSO_{4}\;}}{\;}$2H2O+O2↑.

點評 本題考查了溶液的配制、氣體的制取、混合物的分離及氧氣性質(zhì)的探究,綜合性較強,根據(jù)氧氣相關(guān)的性質(zhì)逐一分析即可

練習(xí)冊系列答案
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18.空氣中占體積分子數(shù)78%的是N2(填化學(xué)式,下同),占21%的是O2其它還有稀有氣體,二氧化碳以有其它雜質(zhì),成年人每分鐘大約吸入8升氧氣,大致需要空氣40升,(結(jié)果保留一位小數(shù))

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19.過氧化氫溶液在二氧化錳作催化劑的條件下能迅速分解,分液漏斗可以通過調(diào)節(jié)活塞控制液體的滴加速度,請根據(jù)如圖回答以下問題:

(1)錐形瓶中應(yīng)放入的物質(zhì)是二氧化錳.分液漏斗中應(yīng)放入的物質(zhì)是雙氧水
(2)寫出用該方法制取氧氣的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,要收集一瓶干燥的氧氣應(yīng)選擇裝置B(填字母),驗滿方法帶火星的木條,放入集氣瓶內(nèi),木條復(fù)燃,證明是氧氣,要收集一瓶純凈的氧氣,應(yīng)選擇裝置D(填字母)

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16.完成下列反應(yīng)的化學(xué)方程式.
(1)鐵絲在氧氣中燃燒3Fe+2O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe3O4
(2)高溫條件下,三氧化鎢與氫氣反應(yīng),生成金屬鎢(W)和水3H2+WO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$W+3H2O.

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3.溴酸鉀在室溫下為無色晶體,化學(xué)式為KBrO3,曾經(jīng)被用作食品添加劑(中國現(xiàn)已禁用)、羊毛漂白處理劑.溴酸鉀對眼睛、皮膚、粘膜有刺激性,口服后可引起惡心、嘔吐、胃痛、腹瀉等,另外,對于環(huán)境亦有一定危害,在溴酸鉀(KBrO3)中溴元素(Br)的化合價為(  )
A.+1B.+3C.+5D.+2

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13.如圖所示裝置氣密性良好、要使注射器中的活塞向左移動,使用的液體M和氣體N可能是( 。
①水和二氧化碳;②稀硫酸和氨氣;③水和氫氣;④氫氧化鈉溶液和二氧化碳.
A.①②③④B.①②④C.①②③D.②③④

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20.已知A是一種常見的金屬單質(zhì),C是紅色固體,A、C、D、E幾種物質(zhì)中均含有同種金屬元素.請根據(jù)圖示變化回答下列問題:
(1)寫出A的化學(xué)式:Fe
(2)在如圖所示的變化中,屬于置換反應(yīng)的是③④(填反應(yīng)序號,下同)
(3)寫出C和稀鹽酸反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O.
(4)反應(yīng)①的實驗現(xiàn)象是劇烈燃燒,火星四射,放出熱量,生成黑色固體.

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17.某同學(xué)對有關(guān)化學(xué)符號中數(shù)字的含義有如下解釋,其中錯誤的是(  )
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