实验室制取和收集气体的思路

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，小明从上列装置...

2023-07-04 17:09发布

站内问答 / 化学
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这道初中化学的题目是：
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，小明从上列装置中选择了C作为发生装置，你认为他选择的最隹收集装置是____或____。
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，小平了解到：MnO2、土豆块都可以做为H202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，小平还了解到
CuCl2、CuS04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4ml 6% H202溶液，然后滴入适量CuCl2溶液，把带火星的木条伸人试管。
 
 
CuCl2溶液可以催化分解H202
在另一支试管中加入4ml 6% H202溶液，然后滴入适量CuS04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CuS04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H202的是CuCl2或CuSO4一溶液中的H2O、Cu2+、Cl-、SO42-某种粒子。你认为最不可能的粒子是_______，理由是__________。
(3)溶质质量分数计算的探究：他们取了3g Mn02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？
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1条回答
Suzanna
1楼-- · 2023-07-04 17:27
这道初中化学题的正确答案为：
（1）E（1分）G （1分） 反应的速率过快（1分）  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（1分）
（2）①带火星的木条复燃；（1分） CuS04溶液可以催化分解H2O2（1分）
②H2O（1分）  溶液中就有水（1分）
（3）解：共收集到氧气质量为：3g+50g-51.4g=1.6g（1分）
设过氧化氢溶液溶质的质量分数为x
2H2O22H2O+O2↑ （1分）
68                 32
x                  1.6g
，
x=3.4g（1分）
所用过氧化氢溶液的溶质质量分数=×100%=6.8%（1分）
解题思路 （1）氧气的密度大于空气，可用向上排空气法收集，可选择装置E，氧气不易溶于水，可用排水法收集，可选择装置G。反应时产生大量气泡原因是反应的速率过快导致，若改用装置B，分液漏斗可以控制双氧水滴加的量，即可控制反应的速率。
（2）①a.由实验结论可以看出CuCl2溶液可以催化分解H202，故实验现象为带火星的木条复燃；b.由实验现象带火星的木条复燃，说明 CuS04溶液可以催化分解H2O2。
②由过氧化氢溶液溶剂是水，所以水分子是不可能的。
（3）根据质量守恒定律和化学方程式2H2O22H2O+O2↑，可知：
产生氧气的质量=3g+50g-51.4g=1.6g
将氧气的质量代入化学方程式2H2O22H2O+O2↑即可计算出过氧化氢溶液中溶质的质量，然后再利于溶质质量分数公式计算即可。

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