某課外活動(dòng)小組就催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響進(jìn)行了有關(guān)探究,已知二氧化錳可作為過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣的催化劑。同學(xué)在用過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣的過(guò)程中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率慢,產(chǎn)生的氣泡少。為此,他們進(jìn)行了如下探究:(如圖一)![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/202109/62/16432cce.png)
【猜想與假設(shè)】①分解速度慢可能與過(guò)氧化氫溶液的濃度有關(guān)。②分解速度慢可能與二氧化錳的質(zhì)量有關(guān)。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)圖甲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。![](https://img.jyeoo.net/quiz/images/201806/164/90d2e873.png)
實(shí)驗(yàn)1:用26mg二氧化錳與5mL不同濃度的過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如乙圖1。
實(shí)驗(yàn)2:用5mL1.5%過(guò)氧化氫溶液與不同質(zhì)量的二氧化錳進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如乙圖2。
【解釋與結(jié)論】
(1)實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是 相同條件下,過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速度越快相同條件下,過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速度越快。實(shí)驗(yàn)2得到的結(jié)論是 相同條件下,二氧化錳的質(zhì)量越小,分解速度越慢相同條件下,二氧化錳的質(zhì)量越小,分解速度越慢。
(2)寫出上述反應(yīng)的文字表達(dá)式 過(guò)氧化氫二氧化錳水+氧氣過(guò)氧化氫二氧化錳水+氧氣。
小組同學(xué)通過(guò)查閱資料得知:同一個(gè)反應(yīng)的催化劑可能有多種。
【查閱資料】除二氧化錳外,氧化銅、氧化鐵也可以作為氯酸鉀分解的催化劑。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】取等質(zhì)量的氯酸鉀按下表進(jìn)行實(shí)驗(yàn):測(cè)定氯酸鉀分解產(chǎn)生氧氣的溫度。
二氧化錳
二氧化錳
實(shí)驗(yàn)編號(hào) | 實(shí)驗(yàn)藥品 | 分解溫度(℃) |
① | 氯酸鉀 | 580 |
② | 氯酸鉀、二氧化錳(質(zhì)量比1:1) | 350 |
③ | 氯酸鉀、氧化銅(質(zhì)量比1:1) | 370 |
④ | 氯酸鉀、氧化鐵(質(zhì)量比1:1) | 390 |
(3)由實(shí)驗(yàn)
①和③
①和③
對(duì)比,證明氧化銅可作為氯酸鉀分解的催化劑。(4)實(shí)驗(yàn)所用的三種物質(zhì)中,催化效果最好的是
二氧化錳
二氧化錳
。【反思】
(5)證明氧化銅是該反應(yīng)的催化劑,還要驗(yàn)證它在化學(xué)反應(yīng)前后的
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
沒(méi)有改變。【拓展實(shí)驗(yàn)】用天平稱量0.2g氧化銅,取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
(6)填寫如表:
步驟③現(xiàn)象 | 步驟⑥結(jié)果 | 步驟⑦現(xiàn)象 | 結(jié)論 |
溶液中有大量氣泡 溶液中有大量氣泡 ,帶火星的木條復(fù)燃。 |
所得固體 0.2 0.2 g。 |
溶液中有氣泡冒出 帶火星木條復(fù)燃 帶火星木條復(fù)燃 。 |
證明氧化銅是該反應(yīng)的催化劑。 |
【考點(diǎn)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究;催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】相同條件下,過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速度越快;相同條件下,二氧化錳的質(zhì)量越小,分解速度越慢;過(guò)氧化氫水+氧氣;①和③;二氧化錳;質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì);溶液中有大量氣泡;0.2;帶火星木條復(fù)燃
二氧化錳
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/3 4:0:8組卷:5引用:1難度:0.5
相似題
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分。現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究:控制p-CP的初始濃度相同,實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)。
(1)請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度,需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會(huì)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(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問(wèn)題
(1)甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源螅赃€可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬(wàn)能瓶)來(lái)收集氣體,則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對(duì)這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時(shí)間,冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)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(qǐng)說(shuō)明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來(lái)制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可知,過(guò)氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)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(yīng)所需的
時(shí)間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發(fā)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(xué)反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方案正確的是( )
選項(xiàng) 影響因素 實(shí)驗(yàn)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(chǎn)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(guò)氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 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(diǎn)燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:105引用:4難度:0.7