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          水是生命之源,是“永遠值得探究的物質”,人類從未停止過對水的研究。1785年,拉瓦錫將水蒸氣通過紅熱的鐵制槍管,水蒸氣轉化為氫氣,同時生成四氧化三鐵,實驗示意圖如圖所示。1800年,尼克爾森利用電解法進行水的分解實驗。

          (1)拉瓦錫“槍管實驗”涉及的反應符號表達式為
          Fe+H2O
          Fe3O4+H2
          Fe+H2O
          Fe3O4+H2
          ,通過該實驗,可得出有關水的結論是
          a
          a
          (填字母)。
          a.水由氫、氧兩種元素組成
          b.水可以分解產生氫氣和氧氣
          (2)某興趣小組也對電解水實驗進行了相關探究。
          查閱資料:
          水的導電能力很弱,加入少量NaOH、Ca(OH)2、NaCl等物質可增強水的導電性。
          氯氣(Cl2)是黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體。為研究電解水時增強水的導電能力的方法,分別向水中加入少量NaOH、Ca(OH)2、NaCl,攪拌至充分溶解,利用如所示裝置分別進行了電解水實驗,實驗結果如下:
          水中加入的物質管內位置 第一組 第二組 第三組
          NaOH Ca(OH)2 NaCl
          管a電極附近 產生少量氣泡 產生少量氣泡,溶液變渾濁 產生少量黃綠色氣體
          管b電極附近 產生較多氣泡 產生較多氣泡 產生較多氣泡
          ①第二組實驗中,管a電極附近的溶液變渾濁,原因可能是
          石墨與電解水生成的氧氣反應生成二氧化碳,二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀
          石墨與電解水生成的氧氣反應生成二氧化碳,二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀

          ②結合第三組實驗現象分析,要探究水的組成,能否在水中加入NaCl來增強導電性,請作出判斷并說明理由
          不能,氯化鈉也參與反應
          不能,氯化鈉也參與反應

          (3)為研究影響電解水反應速率的因素,利用12V直流電源進行了相關實驗探究,數據如下:
          編號 溫度 NaOH溶液濃度 b管氣體體積 a管氣體體積 電解時間
          A 20℃ 2% 20mL 9.8mL 54.0s
          B 20℃ 5% 20mL 9.8mL 36.2s
          C 30℃ 2% 20mL 9.9mL X
          D 30℃ 5% 20mL 9.9mL 35.4s
          ①比較實驗A和B,可得到的結論是
          NaOH溶液濃度越高,電解水的速率越快
          NaOH溶液濃度越高,電解水的速率越快

          ②分析四組實驗數據,實驗C的電解時間“X”可能是
          c
          c
          (填字母)。
          a.32.4
          b.35.2
          c.50.2
          d.55.6
          ③查閱資料發現,當其他條件不變時,增大直流電的電壓也能加快電解水的反應速率。在D實驗的基礎上,若要證明電壓增大能加快電解水的反應速率,請利用如圖所示的電源設計實驗方案:
          在30℃,NaOH溶液濃度為5%的條件下,將電壓改為15V,測定b管收集20mL氣體所需的時間,然后與D實驗作比較
          在30℃,NaOH溶液濃度為5%的條件下,將電壓改為15V,測定b管收集20mL氣體所需的時間,然后與D實驗作比較

          【答案】Fe+H2O
          Fe3O4+H2;a;石墨與電解水生成的氧氣反應生成二氧化碳,二氧化碳與澄清石灰水反應生成碳酸鈣沉淀;不能,氯化鈉也參與反應;NaOH溶液濃度越高,電解水的速率越快;c;在30℃,NaOH溶液濃度為5%的條件下,將電壓改為15V,測定b管收集20mL氣體所需的時間,然后與D實驗作比較
          【解答】
          【點評】
          聲明:本試題解析著作權屬菁優網所有,未經書面同意,不得復制發布。
          發布:2024/10/13 5:0:1組卷:71引用:1難度:0.5
          相似題
          • 1.Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應產生能降解污染物的活性成分。現運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對降解反應速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
            (1)請結合上述介紹將表中空格補充完整。
            實驗編號 實驗目的 溫度/℃
            pH
            濃度/(mg?L﹣1)
            H2O2 Fe2+
            為②③提供參照 25 3 204 16.8
            探究溫度對降解反應速率的影響
             
            3 204 16.8
            探究溶液pH對降解反應速率的影響 25 10 204 16.8
            (2)實驗測得p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示,根據實驗①、②圖像可得出結論:
             

            (3)為測定不同時間內有機物降解的濃度,需在不同時間從反應器中取樣,并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據本題信息,將樣品從反應器中取出后應立即將其放入某藥品中,反應會迅速停止,該藥品可能是
             

            A鹽酸溶液       B氫氧化鈉溶液        C稀硫酸溶液       D碳酸鈉溶液

            發布:2024/11/25 8:0:2組卷:4引用:0難度:0.3
          • 2.據圖1裝置圖回答問題

            (1)甲同學用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應選用的氣體發生裝置是
             
            (填序號).他用裝置C來收集的原因是
             
            ,當看到導管口的
             
            時他才開始收集氧氣.
            (2)該同學用如圖2所示的方法進行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
             
            ,將手松開一段時間后(導管仍插入水中),可以看到導管中會形成一段水柱.
            (3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
             
            (填序號)來收集氧氣,其驗滿的方法是
             

            (4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學應將發生裝置的導管與F的導管
             
            (選填a或b)相連接.
            (5)乙同學稱取一定質量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結束時,這位同學發現用排水法收集到的O2大于理論產量.針對這一現象,同學們進行了如下探究:
            【提出猜想】猜想Ⅰ:反應生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2
            猜想Ⅱ:反應生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2
            【實驗驗證】同學們分成兩組,分別進行下列實驗:
            第一組同學取一定質量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質量不變,則猜想
             
            (選填Ⅰ或Ⅱ)錯誤;
            第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論.該組同學選擇的實驗方法是
             

            【拓展延伸】實驗發現,KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請說明KMnO4在KClO3的分解反應中是否作催化劑,為什么?
             

            (6)丙同學選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應選用的氣體發生裝置是
             
            (填序號).以下是他探究影響該反應速率因素的相關實驗數據.
            實驗
            序號
            H2O2溶液濃度%H2O2溶液體積/mL溫度℃MnO2用量/g收集到的
            氧氣體積/mL
            反應所需的
            時間/s
            5120130.29
            51200.1416.75
            151200.146.04
            30155210.76
            通過以上實驗數據的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學反應速率與
             
             
             
            等因素有關;發生裝置中的
             
            (填儀器名稱)也可以幫助控制反應的速率.

            發布:2024/12/18 8:0:1組卷:12引用:2難度:0.5
          • 3.下列探究影響化學反應速率因素的實驗中,實驗方案正確的是(  )
            選項 影響因素 實驗方案
            A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產生氣泡的快慢
            B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合,比較產生氣泡的快慢
            C 反應物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應的劇烈程度
            D 反應物的性質 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點燃

            發布:2024/12/25 13:0:1組卷:114引用:4難度:0.7
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