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某興趣小組的同學(xué)對過氧化氫溶液制取氧氣進(jìn)行如下探究。
任務(wù)一 初識催化劑
(1)過氧化氫分解使用的催化劑MnO2在反應(yīng)前后的質(zhì)量和
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
都沒有發(fā)生變化。
任務(wù)二 探究影響過氧化氫分解快慢的因素
分別取5mLH2O2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測定產(chǎn)生4mLO2所需時間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如下:
實(shí)驗(yàn)序號 H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)/% 溫度/℃ MnO2粉末用量/g 反應(yīng)時間/s
30 35 0 t1
30 55 0 t2
5 20 0.1 3
15 20 0.1 1
(2)對比①②可知,其他條件相同時,溫度越高,過氧化氫分解越快,則t1
t2(填“>”“=”“<”)。
(3)能說明過氧化氫分解快慢與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是
③④
③④
(填實(shí)驗(yàn)序號),合理的結(jié)論是
其他條件相同時,過氧化氫溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,分解越快
其他條件相同時,過氧化氫溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,分解越快
。
任務(wù)三 探究過氧化氫制取氧氣的適宜催化劑
實(shí)驗(yàn)方案:
Ⅰ.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合,滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球,備用。
Ⅱ.取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球,采用如圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用其他三種微球,分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),得到如圖乙所示的錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化的曲線圖。
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(4)每次實(shí)驗(yàn)時,海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是
控制唯一變量,便于對比
控制唯一變量,便于對比
。
(5)用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),60s時壓強(qiáng)瞬間回落,其原因是
取下橡皮塞
取下橡皮塞
。
(6)從實(shí)驗(yàn)曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是
CuO
CuO
(填化學(xué)式)。
(7)通過以上實(shí)驗(yàn)可得:過氧化氫分解的快慢受溫度、濃度、
催化劑種類
催化劑種類
等因素影響。
【答案】化學(xué)性質(zhì);>;③④;其他條件相同時,過氧化氫溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,分解越快;控制唯一變量,便于對比;取下橡皮塞;CuO;催化劑種類
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/10 12:0:2組卷:8引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.實(shí)驗(yàn)小組研究不同催化劑對過氧化氫分解速率的影響。
    【查閱資料】i.MnO2、FeCl3均可作為加快過氧化氫分解速率的催化劑。
    ii.錐形瓶內(nèi)氧氣濃度達(dá)到最大值時,表明過氧化氫已完全分解。
    【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】組裝圖1所示裝置(夾持儀器已略),經(jīng)檢驗(yàn),裝置的氣密性良好。
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    實(shí)驗(yàn)1:比較催化劑種類對過氧化氫分解速率的影響。
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如表所示,在錐形瓶中放入催化劑,用注射器推入過氧化氫溶液,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),氧氣濃度傳感器的數(shù)據(jù)如圖2所示。
    序號 藥品
    實(shí)驗(yàn)1-1 3mL、5%過氧化氫溶液 0.03gMnO2固體
    實(shí)驗(yàn)1-2 3mL、5%過氧化氫溶液 0.03gFeCl3固體
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    【解釋與結(jié)論】
    (1)用MnO2催化過氧化氫反應(yīng)的化學(xué)方程式為
     
    。
    (2)為達(dá)成實(shí)驗(yàn)1的目的,需要被控制成相同的變量有:過氧化氫溶液的濃度、過氧化氫溶液的質(zhì)量和
     
    。
    (3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)可推知MnO2催化過氧化氫分解的速率大于FeCl3,其證據(jù)是
     
    。
    實(shí)驗(yàn)2:繼續(xù)探究FeCl3質(zhì)量對過氧化氫分解速率的影響。
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如下表所示,在錐形瓶中放入FeCl3,用注射器推入5%過氧化氫溶液,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
    序號 FeCl3質(zhì)量 過氧化氫溶液體積 過氧化氫完全分解所用時間
    2-1 0.03g 3mL 61s
    2-2 0.04g 3mL 56s
    2-3 0.05g 3mL 49s
    【解釋與結(jié)論】(4)由實(shí)驗(yàn)2可得結(jié)論:過氧化氫溶液體積等條件相同時,F(xiàn)eCl3質(zhì)量在0.03-0.05g范圍內(nèi),
     
    。
    【反思與評價】(5)實(shí)驗(yàn)小組用實(shí)驗(yàn)1-2的方案制備氧氣,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率偏慢。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,請你寫出一條可采取的改進(jìn)措施
     
    發(fā)布:2024/10/20 12:0:2組卷:3引用:1難度:0.5
  • 2.某化學(xué)興趣小組對如下兩個實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了探究。
    【實(shí)驗(yàn)一】利用圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)
    查閱資料:①氯酸鉀的熔點(diǎn)約為356℃,二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質(zhì)加熱,受熱物質(zhì)的溫度一般約為400℃左右;②氯酸鉀分解時,傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖2)及不同配比時氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如圖3。
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    (1)分析圖2,氯酸鉀熔點(diǎn)
     
    (填“高于”、“等于”或“低于”)其分解溫度。
    (2)以氧氣的體積分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo),溫度為橫坐標(biāo),得到圖3所示曲線(圖中的“1:2”、“1:1”、“2:1”、“3:1”、“4:1”、“5:1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比)。根據(jù)圖3,在上述氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比中,兩者質(zhì)量比為
     
    ,氯酸鉀分解溫度最低。寫出氯酸鉀和二氧化錳混合加熱的化學(xué)方程式是
     
    。
    (3)為證實(shí)二氧化錳的催化作用,小組同學(xué)利用圖4裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),如下:步驟Ⅰ:
     
    ;步驟Ⅱ:按照圖4裝入藥品;步驟Ⅲ:加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體為
     
    ;步驟Ⅳ:冷卻后,將裝置傾斜,使左側(cè)支管中的藥品進(jìn)入右側(cè)支管,再加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗(yàn)生成的氣體。最終實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為:步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中,一段時間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃,但木條復(fù)燃更快的是步驟
     
    (選填“Ⅲ”或“Ⅳ”)。
    【實(shí)驗(yàn)二】探究過氧化氫制取氧氣的適宜催化劑
    除MnO2外,CuO等對H2O2分解也有催化作用。用圖5裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):分別在等質(zhì)量的CuO、Fe2O3、重鉻酸鉀(K2Cr2O7)中注入H2O2溶液,燒瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化的曲線如圖6。
    (4)實(shí)驗(yàn)中,除了通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷H2O2分解的快慢,還可通過
     
    來判定H2O2分解的快慢。
    (5)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,有同學(xué)認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液制取氧氣實(shí)驗(yàn)中,可選擇重鉻酸鉀作為催化劑。你是否同意他的觀點(diǎn),并說明理由
     
    。
    發(fā)布:2024/10/21 11:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.Ⅰ.空氣是一種用途很多的自然資源,可用于工業(yè)上制取氧氣,其流程如圖:
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    【查閱資料】常壓下,氧氣的沸點(diǎn)是-183℃,氮?dú)獾姆悬c(diǎn)是-196℃。
    (1)操作1的變化屬于
     
    (填“化學(xué)變化”或“物理變化”)。
    (2)如果將燃著的木條置于盛滿液態(tài)空氣的容器口,觀察到的現(xiàn)象是木條
     
    (填“熄滅”或“燃燒更旺”)。
    (3)除分離液態(tài)空氣外,現(xiàn)在還有一種膜分離技術(shù)制氧氣,原理是在一定壓力下,讓空氣通過薄膜,氧氣能透過薄膜,從而達(dá)到分離空氣的目的。據(jù)此推測氮分子比氧分子體積
     
    (填“大”或“小”)。
    Ⅱ.運(yùn)用所學(xué)知識回答問題。
    (4)氫氣和氧氣在Pd基催化劑表面可反應(yīng)生成H2O2,其微觀示意圖如圖:
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    “解離”時,結(jié)構(gòu)被破壞的分子是
     
    (用化學(xué)符號表示)。
    (5)過氧化氫的分解受多種因素的影響。如:濃度、溫度、pH、重金屬離子、酰胺類化合物、過氧化氫酶、其它物質(zhì)。
    ①為探究含氯化物對雙氧水分解的影響,某小組做了以下實(shí)驗(yàn):
    反應(yīng)條件:6.0mL30%雙氧水,0.1g氯化物,室溫;實(shí)驗(yàn)時間:1.5h。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示:
    氯化物 NaCl MgCl2 CuCl2
    放出氧氣的體積/mL 2.0 4.0 420.0
    雙氧水的分解率% 0.30 0.60 63.18
    由表可知,雙氧水保存時應(yīng)絕對避免引入的離子是
     
    (寫離子符號)。
    ②為了探究雙氧水濃度對雙氧水分解的影響,某小組利用手持技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
    反應(yīng)條件:水浴溫度為21℃,二氧化錳均為0.5g,過氧化氫溶液均為5mL。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下:
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    從溫度測量數(shù)據(jù)看,可知雙氧水分解時的能量變化是
     
    (填“放出熱量”或“吸收熱量”),綜合分析圖2、圖3的數(shù)據(jù),說明過氧化氫溶液濃度與反應(yīng)速率的關(guān)系是:其他條件相同時,
     
    。
    發(fā)布:2024/10/23 1:0:2組卷:19引用:3難度:0.3
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