小明学习了“氧气的实验室制法”后,对二氧化锰的催化作用产生了浓厚兴趣。如何从高锰酸钾制取氧气后的固体残留物中提纯二氧化锰?小明和同学们做了如下探究。
(提出问题)如何从高锰酸钾制取氧气后的固体残留物中提纯二氧化锰?
(查阅资料)
(1)二氧化锰是黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸。
(2)锰酸钾化学式:呈墨绿色或灰黑色正交晶体,时分解,溶于水、氢氧化钠和氢氧化钾水溶液,其水溶液呈墨绿色或深绿色。
(实验步骤)
(1)取适量的高锰酸钾于大试管中,加热至不再产生气体为止,其目的是__,反应的符号表达式是__。
(2)待试管冷却后,将试管中的固体置于烧杯中,加入足量的水,并用玻璃棒不断搅拌,是为了___。
(3)将装有混合物的烧杯放于实验台上,静置一段时间后,可观察到上层清液呈_____色。
(4)过滤,该操作中所用到的玻璃仪器是_______;洗涤,目的是_______;干燥。
(5)取得到的固体适量于试管中,加入少量的过氧化氢溶液,可观察到_______。
(反思)由上述步骤可知,实验前后二氧化锰的_______没有改变。
九年级化学科学探究题困难题
小明学习了“氧气的实验室制法”后,对二氧化锰的催化作用产生了浓厚兴趣。如何从高锰酸钾制取氧气后的固体残留物中提纯二氧化锰?小明和同学们做了如下探究。
(提出问题)如何从高锰酸钾制取氧气后的固体残留物中提纯二氧化锰?
(查阅资料)
(1)二氧化锰是黑色无定形粉末,或黑色斜方晶体。难溶于水、弱酸、弱碱、硝酸、冷硫酸。
(2)锰酸钾化学式:呈墨绿色或灰黑色正交晶体,时分解,溶于水、氢氧化钠和氢氧化钾水溶液,其水溶液呈墨绿色或深绿色。
(实验步骤)
(1)取适量的高锰酸钾于大试管中,加热至不再产生气体为止,其目的是__,反应的符号表达式是__。
(2)待试管冷却后,将试管中的固体置于烧杯中,加入足量的水,并用玻璃棒不断搅拌,是为了___。
(3)将装有混合物的烧杯放于实验台上,静置一段时间后,可观察到上层清液呈_____色。
(4)过滤,该操作中所用到的玻璃仪器是_______;洗涤,目的是_______;干燥。
(5)取得到的固体适量于试管中,加入少量的过氧化氢溶液,可观察到_______。
(反思)由上述步骤可知,实验前后二氧化锰的_______没有改变。
九年级化学科学探究题困难题查看答案及解析
九年级化学填空题中等难度题查看答案及解析
某化学兴趣小组对氯酸钾制取氧气的催化剂展开探究。请回答下列问题:
探究一:二氧化锰粒径大小对催化效果的影响
取两份等质量氯酸钾,分别加入等质量、粒径大小不同的二氧化锰进行加热,用传感器测得固体残留率(反应后剩余固体质量与反应前固体质量之比)如右图:
(1)二氧化锰作催化剂,加热氯酸钾制取氧气的化学方程式为_____________。
(2)查阅资料得知,发生反应的温度越低,催化效果越好。分析上图,对氯酸钾分解催化效果更好的是_____________。催化效果更好的原因可能是_____________。
探究二:催化剂用量及催化剂种类对催化效果的影响
同学们设计如下实验方案:
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集VmL氧气 所需时间/s |
实验1 | 5 | 171 | ||
实验2 | 5 | 二氧化锰 | 0.25 | 79 |
实验3 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验4 | 5 | 二氧化锰 | 2.5 | 93 |
实验5 | 5 | 氧化铁 | 0.5 | 58 |
实验6 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(3)表中所列三种催化剂中,催化效果最好的是_____________。
(4)二氧化锰与氯酸钾的质量比为_____________时,催化效果最好。
(5)氯化钾_____________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集VmL氧气,所需时间明显少于171s,原因是_____________。
探究三:二氧化锰质量在反应前后的变化
同学们发现每次用氯酸钾和二氧化锰制取氧气结束后,在拆卸装置时总能闻到刺激性气味。他们将加热后剩余固体中的二氧化锰分离并测量其质量,发现总小于加热前二氧化锰的质量。查阅资料后发现,一般认为加热氯酸钾和二氧化锰混合物的反应过程如下:
第1步: (其中Cl2有刺激性气味)
第2步:
第3步:
(6)第3步反应中锰元素化合价变化为_____→________。
(7)反应后剩余固体中二氧化锰质量小于反应前的质量,原因可能是_____________。
九年级化学科学探究题困难题查看答案及解析
九年级化学解答题中等难度题查看答案及解析
实验室里用加热氯酸钾(在催化剂MnO2存在下)的方法制取氧气。在大试管里加入4.9克的氯酸钾和0.5克二氧化锰,用排水法收集氧气。加热一段时间后,停止加热,待试管里的残留固体完全冷却后,称的固体质量为4.44克。试求:
(1)制得的氧气是多少克_____?
(2)已经分解的氯酸钾的质量是多少_____?
九年级化学计算题中等难度题查看答案及解析
某化学兴趣小组在学习催化剂的概念后,想研究不同的氧化物能否在氯酸钾制取氧气实验中起催化作用,进行了以下实验:
实验编号 | KClO3/g | 氧化物 | 产生气体的体积(mL) | 耗时(s) |
1 | 0.6 | / | 9.8 | 480 |
2 | 0.6 | 0.2g二氧化锰 | 67 | 36.5 |
3 | 0.6 | 0.2g氧化铜 | 67 | 89.5 |
⑴写出实验2反应的化学方程式____________________。
⑵为证明氧化铜是该反应的催化剂,同学们又完成了以下的实验:
Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解,过滤,将滤渣洗涤并干燥,用电子天平称量,质量为0.2g。
Ⅱ.将过量的CO通入滤出的固体,按如图进行实验:仪器a的名称_________________。
⑶甲同学的实验报告如下:
装置 | 现象 | 实验结论 |
A | 黑色固体全部变红 | 生成了铜,反应方程式________________ |
B | 石灰水变浑浊 | 产生了二氧化碳 |
Ⅲ.该实验装置存在的缺陷是______________;当出现______现象时,证明反应已经开始。
⑷以上实验证明氧化铜在反应前后质量和化学性质都没改变,能作为氯酸钾受热分解的催化剂。两种氧化物相比,________的催化效果更好。
九年级化学科学探究题中等难度题查看答案及解析
某化学兴趣小组在学习催化剂的概念后,想研究不同的氧化物能否在氯酸钾制取氧气实验中起催化作用,进行了以下实验:
实验编号 | KClO3/g | 氧化物 | 产生气体的体积(mL) | 耗时(s) |
1 | 0.6 | / | 9.8 | 480 |
2 | 0.6 | 0.2g二氧化锰 | 67 | 36.5 |
3 | 0.6 | 0.2g氧化铜 | 67 | 89.5 |
⑴写出实验2反应的化学方程式____________________。
⑵为证明氧化铜是该反应的催化剂,同学们又完成了以下的实验:
Ⅰ.在实验3反应后的混合物中加足量的水溶解,过滤,将滤渣洗涤并干燥,用电子天平称量,质量为0.2g。
Ⅱ.将过量的CO通入滤出的固体,按如图进行实验:仪器a的名称_________________。
⑶甲同学的实验报告如下:
装置 | 现象 | 实验结论 |
A | 黑色固体全部变红 | 生成了铜,反应方程式________________ |
B | 石灰水变浑浊 | 产生了二氧化碳 |
Ⅲ.该实验装置存在的缺陷是______________;当出现______现象时,证明反应已经开始。
⑷以上实验证明氧化铜在反应前后质量和化学性质都没改变,能作为氯酸钾受热分解的催化剂。两种氧化物相比,________的催化效果更好。
九年级化学科学探究题中等难度题查看答案及解析
某兴趣小组查阅资料得知:氯酸钾(KClO3) 在加热和二氧化锰做催化剂的条件下生成氯化钾和氧气。他们利用该原理制取氧气,并回收提纯氯化钾和二氧化锰,按以下流程图进行实验,按要求完成下列问题:
(1)步骤Ⅰ中发生反应的化学方程式为_____。
(2)步骤Ⅳ中操作y的名称是___。
(3)步骤Ⅲ中“洗涤”操作2次后,收集第3次的洗涤液并进行检验。取少量洗涤液于试管中,滴加____溶液,有白色沉淀生成,说明还没有洗涤干净。
(4)实验结束后,理论上能够回收得到___克二氧化锰。
九年级化学流程题中等难度题查看答案及解析
实验室加热氯酸钾与二氧化锰的混合物制取氧气,完全反应后的剩余固体中含有氯化钾和二氧化锰,兴趣小组同学用图所示流程回收提纯氯化钾和二氧化锰。
(1)步骤 I 中需要控制水的用量不宜过多原因是_(填标号)。
A 节约实验时间 B 保证固体混合物全部溶解 C 节约能源
(2)写出图中中仪器 a、b 的名称:a___,b__。
(3)组装图中的甲装置时,折叠滤纸的情形如图所示,其中错误是_(填标号)。
A B C D
(4)步骤 II 中的操作 m 应选择上图中的__装置(填标号),该操作中玻璃棒的作用是__。
(5)步骤 IV 中的操作 n 应选择上图中的__装置(填标号),该操作中玻璃棒的作用是___。
(6)实验结束后,称得回收到的氯化钾与二氧化锰的总质量小于 10 g,可能的原因是__(写一点)。
九年级化学流程题困难题查看答案及解析
九年级化学填空题中等难度题查看答案及解析