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某校化学兴趣小组在老师指导下,对过氧化氢溶液分解制取氧气进行再探究。

(初步探究)写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式:_____。

(继续探究)小组同学通过查阅资料得知,溶液也可作为过氧化氢溶液分解的催化剂,氯化铜溶液中含有H2O、Cu2+、Cl﹣,到底哪种微粒对过氧化氢溶液的分解起催化作用呢?

(作出猜想)

猜想一:可能是H2O;

猜想二:可能是_____;

猜想三:可能是Cl﹣。

(分析交流)猜想一肯定是错误的,因为_____。

(实验探究)为了进一步验证猜想,小组同学设计了如表实验:

实验操作

实验现象

其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入NaCl溶液

无明显变化

其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入Na2SO4溶液

无明显变化

其他条件不变,向过氧化氢溶液中加入_____(填化学式)溶液

立即产生大量气泡

(结论反思)猜想_____成立。

(拓展应用)与课本中二氧化锰相比,从循环利用的角度分析,_____(填“二氧化锰”或“氯化铜溶液”)更适合作该反应的催化剂。

(深入探究)小组同学查阅了不同金属离子对过氧化氢分解影响的实验资料得知,100℃时,在不同金属离子存在下,纯过氧化氢24h的分解率如表所示。

实验编号

离子

加入量(mg/L)

分解率%

2

Al3+

1.0

2

Fe3+

1.0

15

Cu2+

0.1

86

Cr3+

0.1

96

(交流反思)实验①的目的是_____,通过以上探究可得出的结论:_____(写一点即可)。

(继续探究)在实验时,小组同学发现实验室氯化铜溶液的颜色有绿色、蓝色等,氯化铜溶液颜色与什么有关呢?

(1)小组同学提出氯化铜溶液的颜色可能与溶液的浓度有关。

(实验)步骤Ⅰ:用托盘天平称取无水氯化铜固体5.0g置于小烧杯中;步骤Ⅱ:往小烧杯中加入一定量的蒸馏水,搅拌,观察溶液的颜色并记录。

室温下的实验现象及数据记录如表:(水的密度为1g/mL)

加入水的体积/mL

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

溶液颜色

深绿

墨绿

墨绿

蓝绿

绿色

深蓝

蓝色

蓝色

浅蓝

淡蓝

a 上述实验可以得到的结论是氯化铜溶液颜色和其浓度有关。

b 仅从上述实验数据判断,为配制蓝色的氯化铜溶液,其溶液中溶质质量分数不超过_____(数据精确到0.1%)。

(2)老师提示氯化铜溶液颜色还与温度有关,请设计实验验证_____。

九年级化学科学探究题困难题

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