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题目
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某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现:大家取相同体积、不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验,产生气体的速率都不相同,那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢?他们决定进行探究.
(1)用下列简图,在方框中画出实验装置(含试剂)示意图.  
(2)小组经过实验,取得如下数据:                  
(说明:表中X是二氧化锰的质量;Y是指反应停止时的时间;Z是双氧水的含量) 分析表中数据回答下列问题:
①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________.
②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入________g的二氧化锰为较佳选择,理由是_____________________.
③该小组的小茂同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确________,理由是_________________. (提示:可比较相同体积的3.0%与1.5%的双氧水中所含溶质的倍数大小与二者反应结束所用时间的倍数大小作出比较)
答案
(1)  
(2)①加快 
②0.3 ;用0.1 g催化剂的反应速率明显小于用0.3 g和0.5 g催化剂的反应速率,用0.5 g催化剂和用0.3 g催化剂的反应速率及反应时间相差不多,但用0.3 g催化剂节约药品 
③不正确 ;从表中数据可知,相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的二倍,但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多,由反应速率计算公式(v=Δc/Δt)可得出,此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快
核心考点
试题【某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现:大家取相同体积、不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验,产生气体的速率都不相同,那么过氧化氢分解的最佳催化条件是】;主要考察你对物质组成与性质实验方案的设计等知识点的理解。[详细]
举一反三
(1)控制变量是科学研究中的重要研究方法,其基本思路是,在实验研究中人为只改变一个因素(调节变量),其他因素保持相同,观察测定因调节变量改变而改变的因素(因变量),从而分析得到研究结论.中学化学中应用控制变量的方法研究问题的例子很多.请分析或设计:
①在研究浓度对化学反应速率的影响时,教材安排了利用Na2S2O3与H2SO4反应的一组对照实验(Na2S2O3+H2SO4 Na2SO4+S↓+SO2↑+H2O) 为0.20 mol/L, c(OH-)的起始浓度为1.50 mol/L,则反应速率v=____________.
在三个烧杯(底部有黑色“十”字标记)内分别加入表中所示体积的三种液体,搅拌并开始计时,到出现浑浊使烧杯底部“十”字看不见时停止计时.比较所需时间,得出浓度对化学反应速率影响的结论.实验中,温度和反应体系中硫酸浓度是保持相同的因素,调节变量是________,因变量是________.
②运用控制变量原理设计实验,利用纯碱溶液探究温度对盐的水解的影响,简述实验方法:___________________________________________________.
(2)373 K时,H2PO3与OH发生如下反应: H2PO3+OH HPO32-+H2O 反应结果如下表所示:  
如果用v=kcm(H2PO3)·cn(OH)表示反应速率(k为与浓度无关的常数)
①k=________, m=________, n=________.
②若c(H2PO4)的起始浓度为0.20 mol/L, c(OH)的起始浓度为1.50 mol/L,则反应速率v=____________.
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铁是人类必需的微量元素,治疗缺铁性贫血的常见方法是服用补铁药物,又已知:氧化性Cl2>Fe3+>(SCN)2.“速力菲”主要成分:琥珀酸亚铁,呈暗黄色)是市场上一种常见的补铁药物.该药品不溶于水但能溶于人体中的胃酸.某同学为了检测“速力菲”药片中Fe2+的存在,设计并进行如下实验
(1)试剂1是________,试剂2是________,加入新制氯水后溶液中发生的离子反应方程式是__________________、_________________;
(2)加入试剂2后溶液中颜色由淡黄色转变为淡红色的原因为_____________________.
(3)该同学猜想红色溶液变为无色溶液的原因是溶液中的Fe3+被还原为Fe2+,你认为该同学的猜想合理吗? ______________________________________. 若你认为合理,请说明理由(若你认为不合理,该空不用作答) ______________________________________. 若你认为不合理请提出你的猜想设计一个简单的实验加以验证(若你认为合理,该空不用作答)______________________________.
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实验探究是体验知识的产生或形成过程的基本途径。下面是某同学探究实验报告的一部分,请填空:
实验名称:氯、溴、碘的氧化性强弱比较
实验药品:NaCl溶液、KBr溶液、KI溶液、氯水、溴水、四氯化碳、淀粉碘化钾试纸
(1)完成该实验需用到的仪器是____________;
(2)CCl4在实验中所起的作用是____________;
(3)在实验②中四氯化碳层颜色变化过程为____________;
(4)该同学的实验缺陷是__________________,改进的方法是____________________________________.
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Ⅰ、某课外研究小组取一定量的稀硝酸与过量的铁粉充分反应,对反应后的溶液成分进行探究。
(1)溶液中不可能含有铁离子,其原因是________________。
(2)假设反应后溶液溶质是NH4NO3和Fe(NO3)2组成,设计试验方案,进行成分检验,写出实验步骤、预期现象和结论。
限选试剂:铜片、浓硫酸、浓NaOH溶液、KMnO4溶液、K3[Fe(CN)6]2溶液、红色石蕊试纸、蒸馏水  
Ⅱ、硼镁泥制取七水硫酸镁的流程如下
(3)滤液Ⅱ中除了SO42-和Mg2+外还有一定量的Ca2+,操作Ⅱ包括蒸发浓缩、________、______、过滤。 
(4)滤液Ⅰ中还含有Al3+、Fe3+、Mn2+、Ca2+,沉淀B中含有Fe(OH)3、Al(OH)3、MnO2。操作Ⅰ包括①先加入硼镁泥、②再加入NaClO溶液加热煮沸,然后趁热过滤。
①的主要目的是_____________。
②中NaClO溶液参与反应的离子方程式为_________________。
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为了证明化学反应有一定的限度,进行了如下探究活动:
探究活动一:取5mL0.1 的KI溶液于试管,滴加0.1 的FeCl3溶液5~6滴,振荡;
探究活动二:在上述试管中加入2mLCCl4,充分振荡、静置;
探究活动三:取上述静置分层后的上层水溶液于试管,滴加0.1 的KSCN溶液5~6滴,振荡。
(1)探究活动一和探究活动二的实验现象分别为_______、_________。写出探究活动一中的反应的离子方程式___________________。
(2)在探究活动三中,实验者的意图是通过生成血红色的Fe(SCN)3,来验证有Fe3+残留,从而证明化学反应有一定的限度。但在实验中,却未见溶液呈血红色,对此同学们提出了下列两种猜想:
猜想一:KI溶液过量,Fe3+已全部转化为Fe2+
猜想二:生成Fe(SCN)3浓度极小,肉眼无法观察其颜色
为了验证猜想,在查阅资料后,获得下列信息:
信息一:乙醚比水轻且微溶于水,Fe(SCN)3在乙醚中的溶解度比在水中大。
信息二:Fe3+可与反应生成蓝色沉淀,用K4[Fe(CN)6]溶液检验Fe3+的灵敏度比用KSCN更高。结合新信息,请你设计以下实验验证猜想:
①各取2mL“探究活动三所得溶液”于试管A、B,请将相关的实验操作、预期现象和结论填入下表:
②写出操作“步骤一”中发生反应的离子方程式:_____________________。
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