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實驗室常用加熱氯酸鉀(KClO3)與二氧化錳混合物的方法制取氧氣。小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進行如下探究:
【提出猜想】除MnO2、氧化銅(CuO)外,氧化鋁(Al2O3)也可以作氯酸鉀分解的催化劑。
【完成實驗】按如表進行實驗:測定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)。
實驗編號 實驗藥品 分解溫度(℃)
KClO3 580
KClO3、MnO2(質(zhì)量比1:1) 350
KClO3、CuO(質(zhì)量比1:1) 370
KClO3、Al2O3(質(zhì)量比1:1) 390
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】(1)由實驗
與實驗④對比,證明猜想合理。
(2)實驗所用的三種催化劑,催化效果最好的是
二氧化錳或MnO2
二氧化錳或MnO2
;請寫出氯酸鉀在氧化銅作催化劑的條件下反應(yīng)的文字表達式:
氯酸鉀
氧化銅
加熱
氯化鉀+氧氣
氯酸鉀
氧化銅
加熱
氯化鉀+氧氣

【反思】若要證明Al2O3也是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,請你一起參與他的探究過程,并填寫下列空白(已知Al2O3也不溶于水)
【問題】Al2O3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢?
【猜想】Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。
【實驗驗證】(3)
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗分析
實驗一 在裝有過氧化氫溶液的試管中,將帶火星的木條伸入試管中 木條不復(fù)燃 常溫下過氧化氫溶液分解慢
實驗二
在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可)
在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可)
。
木條復(fù)燃
常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可)
常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可)
。
【結(jié)論】Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑。
【討論與反思】經(jīng)過討論,有的同學(xué)認(rèn)為只有上述兩個證據(jù),不能證明Al2O3能作過氧化氫分解的催化劑,還要補充一個探究實驗:
(4)實驗三:【實驗?zāi)康摹刻骄糠磻?yīng)前后氧化鋁的質(zhì)量是否改變。
【實驗步驟】①準(zhǔn)確稱量Al2O3(少量)的質(zhì)量。
②完成實驗二。
③待反應(yīng)結(jié)束,將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾、洗滌、烘干、
稱量
稱量

④對比反應(yīng)前后Al2O3的質(zhì)量。
【討論】如果Al2O3在反應(yīng)前后質(zhì)量不變,則說明Al2O3可以作過氧化氫分解的催化劑。
(5)但小華認(rèn)為,要證明猜想,上述三個實驗還不足夠,還需要再增加一個探究實驗:探究
Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變
Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變
。

【答案】①;二氧化錳或MnO2;氯酸鉀
氧化銅
加熱
氯化鉀+氧氣;在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可);常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可);稱量;Al2O3的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否改變
【解答】
【點評】
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:2024/10/3 8:0:2組卷:17引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某化學(xué)學(xué)習(xí)小組同學(xué)探究紅磚粉末是否也可作為過氧化氫分解的催化劑。
    【提出問題】紅磚粉末能不能做過氧化氫分解的催化劑呢?
    【作出猜想】紅磚粉末能做過氧化氫分解的催化劑。
    【進行實驗】
    實驗 實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論
    取10mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條
     
    常溫下過氧化氫分解速度很慢
     
    于試管中,加2g紅磚粉末,伸入帶火星的木條
    產(chǎn)生大量氣泡,木條復(fù)燃
     
    【討論分析】同學(xué)們討論后認(rèn)為僅憑上述兩個實驗還不能證明紅磚粉末能做過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑,需補充下列兩個實驗:
    (1)探究反應(yīng)前后紅磚粉末的
     
    是否改變:待反應(yīng)結(jié)束,將實驗②試管中的物質(zhì)進行過濾、洗滌、干燥、稱量,得濾渣的質(zhì)量為
     
    。
    (2)探究反應(yīng)前后紅磚粉末的
     
    :將濾渣置于另一試管中,再加入5mL5%的過氧化氫溶液,伸入帶火星的木條,觀察到木條復(fù)燃。
    【實驗結(jié)論】紅磚粉末可做過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑。
    【拓展延伸】化學(xué)實驗也可以“數(shù)字化”。收集上述實驗產(chǎn)生的O2,利用氧氣濃度傳感器,進行如下實驗。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)如圖1,打開傳感器開關(guān),實驗進行至170秒時繪制出圖2中曲線AB段,接下來用手給塑料瓶外壁加熱130秒左右,繪制出曲線BC段,對比曲線AB段和BC段,分析推理氧分子具有的性質(zhì)是
     

    (2)300秒時松開雙手停止加熱。立即倒轉(zhuǎn)使瓶口向下,繪制出曲線CD段。對比曲線AB段,分析推理氧氣具有的物理性質(zhì)是
     
    。

    發(fā)布:2024/10/25 4:0:2組卷:11引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.小優(yōu)在進行過氧化氫溶液制取氧氣的實驗時,查閱資料發(fā)現(xiàn)過氧化氫分解除了用二氧化錳外還可用氧化銅(黑色粉末)等其他物質(zhì)作催化劑。于是她對氧化銅能否作為氯酸鉀分解的催化劑產(chǎn)生了探究興趣。
    【提出問題】
     

    【設(shè)計實驗】用如圖裝置進行實驗,實驗均以生成25mL氣體為準(zhǔn),可能影響實驗的因素均已忽略,相關(guān)裝置和數(shù)據(jù)如下:
    實驗序號 氯酸鉀質(zhì)量 催化劑質(zhì)量 所需時間
    2.45g / a
    2.45g 0.5g氧化銅 b
    (1)實驗之后,測得實驗數(shù)據(jù)b
     
    a(填:“大于”、“小于”或者“等于”),說明氧化銅可以加快氯酸鉀的分解速率。
    (2)為繼續(xù)證明氧化銅是氯酸鉀分解的催化劑,小優(yōu)將實驗②充分反應(yīng)后的固體加水溶解(氯化鉀易溶于水,而氧化銅不溶于水)、過濾、洗滌、干燥,稱量仍得到
     
    g黑色粉末;再將黑色粉末放入試管中,并加入2.45g氯酸鉀,進行實驗,測得所需時間和實驗②所需的時間
     
    。
    【得出結(jié)論】氧化銅可以改變氯酸鉀分解的速率,在化學(xué)反應(yīng)前后,本身質(zhì)量和
     
    不變,所以也能作為氯酸鉀的催化劑。

    發(fā)布:2024/10/25 4:0:2組卷:2引用:1難度:0.5
  • 3.過氧化氫在生產(chǎn)、生活中有廣泛應(yīng)用。實驗小組對過氧化氫的某些性質(zhì)進行研究。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    (1)過氧化氫分解的文字表達式為
     

    (2)二氧化錳在該實驗中的作用是
     
    。
    (3)稱量“過濾、洗滌、干燥”后得到固體,質(zhì)量為
     
    g。

    發(fā)布:2024/10/25 0:0:1組卷:0引用:1難度:0.5
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