某興趣小組在制取氧氣的實(shí)驗(yàn)過程中,有如下實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案,該方案的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄?div id="rffr91x" class='quizPutTag' contenteditable='true'> 
對(duì)反應(yīng)速率的影響.
 編號(hào)溫度催化劑氯酸鉀、二氧化錳的質(zhì)量比生成1升氧氣所需時(shí)間/s
實(shí)驗(yàn)Ⅰ400℃MnO21:1153
實(shí)驗(yàn)Ⅱ400℃MnO22:1240
小芳在實(shí)驗(yàn)時(shí),誤把氧化銅當(dāng)作二氧化錳放入加熱,結(jié)果發(fā)現(xiàn)也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進(jìn)行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化錳、氧化銅外,氧化鐵(Fe2O3)也可以作氯酸鉀分解的催化劑.
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn),并測(cè)定開始產(chǎn)生氣體時(shí)的溫度(提示:開始產(chǎn)生氣體的溫度越低,表示反應(yīng)速度越快).
實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)藥品分解溫度(℃)
氯酸鉀580
氯酸鉀和二氧化錳(質(zhì)量比1:1)350
氯酸鉀和氧化銅(質(zhì)量比1:1)370
氯酸鉀和氧化鐵(質(zhì)量比1:1)390
【數(shù)據(jù)和結(jié)論】
(1)由實(shí)驗(yàn)
 
與實(shí)驗(yàn)④對(duì)比,證明猜想合理;
(2)實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)中,催化效果最好的是
 

【反思】
(1)若要證明氧化鐵是該反應(yīng)的催化劑,還需驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的
 
 
是否改變.
小林在實(shí)驗(yàn)時(shí),聯(lián)想到了漁民用過氧化鈣(CaO2)增加魚池中的含氧量,提出猜想Ⅱ.
【猜想Ⅱ】過氧化鈣與水反應(yīng)可制取氧氣.
實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)主要過程
①檢查裝置氣密性.
②加入過氧化鈣和水后,有少量細(xì)小氣泡緩慢放出,在導(dǎo)管口幾乎收集不到氣體.該裝置放置到第二天,集氣瓶中只收集到極少量氣體,震蕩試管后仍有少量細(xì)小氣泡緩慢放出.
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:過氧化鈣與水反應(yīng)
 
(填“能”或“不能”)用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣.
【分析與反思】
(1)過氧化鈣與水反應(yīng)雖然沒有快速收集到大量氧氣,但由此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,小林認(rèn)為漁民用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是
 

(2)小林希望對(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn),使該反應(yīng)加快,請(qǐng)你幫他提出合理化建議
 

(3)同學(xué)們對(duì)過氧化鈣與水反應(yīng)的生成物猜想如下:①氫氧化鈣和氧氣②碳酸鈣和氧氣
你認(rèn)為猜想
 
(填序號(hào))一定是錯(cuò)誤的,理由是
 

【計(jì)算】該興趣小組的同學(xué)們購得用于增氧的過氧化鈣產(chǎn)品(雜質(zhì)不含鈣元素),標(biāo)簽如圖所示.試計(jì)算:
(1)過氧化鈣的相對(duì)分子質(zhì)量為
 
;
(2)過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質(zhì)量比為
 
;
(3)過氧化鈣中鈣元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
 
;
(4)該產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為
 
考點(diǎn):影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,催化劑的特點(diǎn)與催化作用,相對(duì)分子質(zhì)量的概念及其計(jì)算,元素質(zhì)量比的計(jì)算,元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算,標(biāo)簽上標(biāo)示的物質(zhì)成分及其含量,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用
專題:標(biāo)簽圖示型,科學(xué)探究
分析:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,該方案的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄柯人徕浐投趸i的質(zhì)量比對(duì)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行解答;
【數(shù)據(jù)和結(jié)論】(1)比較加入氧化鐵后氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度與只加熱氯酸鉀時(shí)產(chǎn)生氧氣的溫度高低即可;
(2)根據(jù)分解溫度最低的催化效果最好解答;
【反思】(1)根據(jù)催化劑的基本概念解答.
【猜想Ⅱ】實(shí)驗(yàn)結(jié)論:根據(jù)過氧化鈣與水反應(yīng)生成氧氣的速率太慢進(jìn)行解答;
【分析與反思】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,過氧化鈣在水中反應(yīng)的速度慢,持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),進(jìn)行分析解答;
(2)根據(jù)過氧化鈣(CaO2)室溫下穩(wěn)定,在300℃時(shí)分解成氧氣,由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會(huì)使反應(yīng)加快進(jìn)行分析解答;
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律的內(nèi)涵及應(yīng)用回答;
【計(jì)算】(1)根據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量等于各原子的相對(duì)原子質(zhì)量之和進(jìn)行解答;
(2)根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各原子的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)之比,進(jìn)行分析解答;
(3)根據(jù)物質(zhì)中某元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
該元素的相對(duì)原子質(zhì)量×原子個(gè)數(shù)
該物質(zhì)的相對(duì)分子質(zhì)量
×100%,進(jìn)行解答;
(4)根據(jù)該產(chǎn)品中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為40%進(jìn)行解答.
解答:解:根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知,該方案的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵禾骄柯人徕浐投趸i的質(zhì)量比對(duì)反應(yīng)速率的影響;故填:氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比;
【數(shù)據(jù)和結(jié)論】
(1)加入氧化鐵后氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度比只加熱氯酸鉀時(shí)產(chǎn)生氧氣的溫度低很多;故答案選①.
(2)分解溫度最低的催化效果最好,故答案:二氧化錳;
【反思】
(1)催化劑是指在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速度而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不發(fā)生改變的物質(zhì),故答案:質(zhì)量;化學(xué)性質(zhì);
【猜想Ⅱ】實(shí)驗(yàn)結(jié)論:過氧化鈣與水反應(yīng)生成氧氣的速率太慢,所以不能用于實(shí)驗(yàn)室制取氧氣;故填:不能;
【分析與反思】
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,過氧化鈣在水中反應(yīng)的速度慢,持續(xù)的時(shí)間長(zhǎng),所以用過氧化鈣做增氧劑的主要原因是:過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣;故答案為:過氧化鈣在水中持續(xù)、緩慢放出氧氣,所以可以作為增氧劑;
(2)根據(jù)過氧化鈣(CaO2)室溫下穩(wěn)定,在300℃時(shí)分解成氧氣,由此可知加熱過氧化鈣和水的混合物有可能會(huì)使反應(yīng)加快,因此實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)方法有加熱過氧化鈣和水的混合物(或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑);故填:加熱過氧化鈣和水的混合物(或向過氧化鈣和水的混合物中加入催化劑);
(3)根據(jù)質(zhì)量守恒定律,化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,反應(yīng)物為過氧化鈣和水,②的觀點(diǎn)認(rèn)為生成物是碳酸鈣和氧氣,這樣反應(yīng)物中不含有碳元素,而生成物中含碳元素,不遵循質(zhì)量守恒定律,所以錯(cuò)誤;故填:②;化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變,而反應(yīng)前沒有碳元素;
【計(jì)算】(1)過氧化鈣的相對(duì)分子質(zhì)量=40+16×2=72;故填:72;
(2)過氧化鈣中鈣元素與氧元素的質(zhì)量比=40:(16×2)=5:4;故填:5:4;
(3)過氧化鈣中鈣元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)=
40
40+16×2
×100%
=55.6%;故填:55.6%;
(4)該產(chǎn)品中鈣元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低為40%,所以該產(chǎn)品中過氧化鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)至少為=
40%
55.6%
×100%
=72%.故填:72%.
點(diǎn)評(píng):本題考查知識(shí)綜合,考查的點(diǎn)多面廣.它不但考查了考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素,還考查了化學(xué)式的相關(guān)計(jì)算,更考查了裝置的選取方法的掌握和應(yīng)用,解答此類題目時(shí),只有抓住實(shí)驗(yàn)?zāi)康、結(jié)論,前后聯(lián)系,進(jìn)行細(xì)致的思考、推斷,才可準(zhǔn)確無誤地解答出各個(gè)問題.
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    .試管中的物質(zhì)在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都
     
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