1. 某同学查阅资料后得知氧化铜也可作加热氯酸钾分解的催化剂。为了探究影响催化剂催化效果的因素,用如图装置进行了以下实验。
(1) [实验目的]

实验乙和丙探究催化剂种类的影响;

实验乙和探究催化剂接触面积的影响;

(2) 实验乙和探究催化剂质量的影响。
(3) [实验装置]

实验

试剂

收集100 mL氧气的时间/s

10 g氯酸钾

342

10g氯酸钾、0.5g粉末状二氧化锰

98

10g氯酸钾、0.5g粉末状氧化铜

308

10g氯酸钾、0.5g块状二氧化锰

157

10g氯酸钾、1.0g粉末状二氧化锰

45

催化剂在反应前后,质量和保持不变。

(4) 实验丙中发生的文字表达式为
(5) 为了较为精确地测定出排出水的体积,C框内应选用的装置为 (填“C1“或“C2”)。
(6) 上述①②空白的数据依次应填 (填“丁、戊”或“戊、丁”)。
(7) 除了收集100mL氧气的时间,我们还可以通过其他数据判断反应速率。已知化学反应前后各物质的总质量不变,本实验中不可根据作为判断反应速率的依据(填序号)

a.测定相同时间内收集到的气体体积

b.测定相同时间内A装置中试管内压强的变化

c.测定相同时间内A装置中试管内物质质量的变化

(8) 结合表格中数据,小明同学大致绘制出实验乙和戊中产生氧气的体积随反应时间的变化关系图。下图正确的是

【考点】
催化剂的特点与催化作用; 影响化学反应速率的因素探究;
【答案】

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1. 活性炭常用于净水。以开心果壳为原料可以制备活性炭,使用后的活性炭通过再生处理能够恢复一定的吸附性。

【查阅资料】

活性炭对亚甲基蓝和碘的吸附量可以衡量其吸附效果,吸附量越高,吸附效果越好。

I.制备开心果壳活性炭,流程如下图:

【解释与结论】

(1) 炭化和活化过程均发生了化学变化。

①炭化过程,用N2作为保护气,利用N2的主要性质是

②活化过程,需将炭化得到的炭粉和加入的活化剂充分研磨,其目的是

(2) 过筛的目的是除去(填“大于”或“小于”)筛子网眼直径的颗粒。
(3) Ⅱ.探究影响开心果壳活性炭吸附效果的因素

【进行实验】室温下,称取2mg开心果壳活性炭置于250mL锥形瓶中,加入100mL一定浓度的亚甲基蓝溶液,密封,吸附一定时间,过滤后测定吸附量。结果如下表:

序号

亚甲基蓝初始浓度/mg.L-1

吸附时间/min

吸附量/mg.g-1

100

30

133.9

150

30

148.5

200

30

149.8

200

50

183.8

200

70

204.2

250

30

150.6

300

30

209.5

【解释与结论】

①②③⑥⑦的目的是

(4) 下列亚甲基蓝初始浓度范围中,随亚甲基蓝初始浓度增大,活性炭吸附效果变化最大的是____(填序号)。 A. 100~150mg.L-1 B. 150-200mg.L-1 C. 200~250mg.L-1 D. 250-300mg.L-1
(5) 由③④⑤可以得到的结论是
(6) Ⅲ.探究使用后的活性炭的再生效果

【进行实验】用三种不同方法将使用后的活性炭进行再生处理,通过测定碘吸附量,比较再生效果。结果如下表:

活性炭种类

未使用的活性炭

使用后的活性炭

再生活性炭

方法1

方法2

方法3

碘吸附量/mg.g-1

637

373

611

630

565

【解释与结论】

三种方法中再生效果最好的是(填序号)。

(7) 三种方法都能使活性炭再生,判断的依据是
(8) 【反思与评价】

继续实验,发现升高温度,开心果壳活性炭的吸附效果增强。补全实验方案:称取2mg开心果壳活性炭置于250mL锥形瓶中,

综合题 困难
3. 某小组为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关,在老师的指导下进行如下探究。老师提供的药品有:块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸、10%稀硫酸。
(1) 【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些?

【作出猜想】甲同学:与酸的种类有关。

乙同学:与酸的浓度有关。

丙同学:与大理石颗粒大小有关。

丁同学:与有关。

【设计实验】同学们为了验证自己的猜想,按照如下实验方案进行实验并测得数据。

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

序号

X

大理石颗粒

酸的种类

酸的浓度%

收集50mL气体时间(s)

20

块状

盐酸

5

56

20

块状

盐酸

10

42

30

块状

盐酸

10

31

20

块状

硫酸

10

-

20

粉末状

盐酸

10

Y

写出盐酸与大理石反应的化学方程式

(2) 实验①②对比得出的实验结论为
(3) 如果要验证石灰石颗粒大小对速率影响,可选择实验作对比,Y的数据可能是

A 42      B 48     C 28    D 58

(4) 【拓展延伸】常温常压下,1体积水最多能溶解0.7体积二氧化碳。如图1所示,用烧瓶收集一瓶二氧化碳气体,连接压强传感器和一只装有20mL蒸馏水的注射器,迅速将注射器里的蒸馏水全部压入烧瓶中,测得压强变化曲线如图2所示。

BC段压强上升的原因是:

(5) CD段发生的反应方程式为
(6) D点压强大于B点,说明反应后容器内压强略大于反应前容器内的压强,对此你的解释是
综合题 困难