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某化學興趣小組同學在學習了催化劑的知識后,看到課本第二單元課后作業(yè)中有“尋找新的催化劑”的探究內容,對紅磚粉末產生了探究興趣。
【查閱資料】紅磚的主要成分是黏土和氧化鐵,其顏色來自于氧化鐵(紅棕色粉末)。
【提出問題】紅磚粉末能否作為過氧化氫溶液分解的催化劑?
【實驗探究】
實驗步驟 實驗現(xiàn)象 實驗結論及解釋
Ⅰ.菁優(yōu)網(wǎng) A中無明顯現(xiàn)象,B中產生大量能使帶火星木條復燃的氣體 反應產生的氣體是①
氧氣
氧氣
(填名稱)紅磚粉末能改變過氧化氫分解速率
Ⅱ.向B試管中重新加入5%的過氧化氫溶液,反應停止后過濾、洗滌、干燥、稱量濾渣 B試管中又產生大量能使帶火星木條復燃的氣體;稱量出濾渣質量等于ag 紅磚粉末的②
質量
質量
和③
化學性質
化學性質
在反應前后均沒有發(fā)生變化,能作過氧化氫分解的催化劑
【實驗結論】紅磚粉末能作為過氧化氫溶液分解的催化劑。
【拓展探究】通過查閱資料,小組同學發(fā)現(xiàn)紅磚粉末還可以加快氯酸鉀的分解速率,且相比于二氧化錳,成本更低。二氧化錳的成本較高,為了更好的降低實驗成本,他們選擇了兩種二氧化錳的替代品:碗渣、紅磚。其中碗渣和紅磚經(jīng)粉碎后,分成“60目”和“30目”兩種顆粒大小不同的粉末(目數(shù)越高,顆粒越?。?。下表是相關實驗數(shù)據(jù)記錄:
編號 KClO3的質量 催化劑 催化劑質量 收集O2平均速率/mL?min
實驗1 0.6 0 11.8
實驗2 0.6 MnO2 0.2 28.2
實驗3 0.6 碗渣粉(60目) 0.2 49.1
實驗4 0.6 碗渣粉(30目) 0.2 23.7
實驗5 0.6 紅磚粉(60目) 0.2 28.3
實驗6 0.6 紅磚粉(30目) 0.2 x
(1)該實驗可以比較
ABD
ABD
(填字母)對收集O2速率的影響。
A.有無催化劑
B.催化劑種類
C.催化劑的質量
D.催化劑顆粒大小
(2)實驗3、4可得出催化劑目數(shù)與反應分解速率的關系是:其他條件相同時,
催化劑目數(shù)越高,反應速率越大
催化劑目數(shù)越高,反應速率越大
,由此可推測出x的數(shù)值為
A
A
(填字母編號)。
A.21.1
B.23.8
C.28.6
D.49.1
(3)表中所列催化劑的催化效果最佳的是實驗
3
3
(填數(shù)字),但由于這種物質在通常條件下難以粉碎,故選擇實驗
5
5
(填數(shù)字)的物質做MnO2的替代品是較為理想的,請寫出這種物質催化分解KClO3的符號表達式
KClO3
紅磚粉
KCl+O2
KClO3
紅磚粉
KCl+O2
。
(4)本實驗是通過比較收集氧氣的平均速率來比較紅磚和碗渣對氯酸鉀分解的催化能力,要得到生成氧氣的平均速率,除了可以測定單位時間產生氧氣的體積,還可以測定
產生單位體積氧氣所需的時間
產生單位體積氧氣所需的時間
。
【反思與交流】(5)下列關于催化劑的說法中,正確的是
C
C
。
A.一種物質只可以催化一個化學反應
B.一個反應只有一種的催化劑
C.催化劑肯定能改變化學反應速率
D.在化學反應前后其質量和性質都沒有改變
【拓展延伸】若將氯酸鉀換為過氧化氫溶液,同學們對上述實驗進行了下列反思與探討:
(6)將過氧化氫溶液平均分成a和b兩等份,只向b中加入少量二氧化錳,另一份不作處理。則生成氧氣的質量(m)與反應時間(t)的關系的圖像正確的是
B
B
(填字母)。
菁優(yōu)網(wǎng)

【答案】氧氣;質量;化學性質;ABD;催化劑目數(shù)越高,反應速率越大;A;3;5;KClO3
紅磚粉
KCl+O2;產生單位體積氧氣所需的時間;C;B
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/10/17 0:0:1組卷:46引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.小紅欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設計并完成了下表所示的探究實驗:
    實驗一:取5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條,有氣泡產生,木條不復燃;
    實驗二:向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星木條,無氣泡產生;
    實驗三:
     
    ,伸入帶火星的木條,有大量氣泡產生,木條復燃。
    結論:二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。
    (1)請你幫小紅同學填寫實驗三的操作
     
    ;
    (2)實驗二的目的是
     
    ;
    (3)小張同學認為僅有上述實驗還不能完全得出結論,理由是
     
    。
    (4)小偉通過查資料發(fā)現(xiàn)過氧化氫分解除了用二氧化錳外,還有氧化銅(CuO)等物質做催化劑。
    【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好?影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢?
    【設計實驗】以生成等體積的氧氣為標準,設計了下列機組實驗(其他可能影響實驗的因素均忽略)。
    實驗序號KClO3的質量其他物質的質量溫度氧氣的體積反應所需時間
    2.0g/3300C100mLt1
    2.0gCuO    0.5g3300C100mLt2
    2.0gMnO2   0.5g3300C100mLt3
    2.0gMnO2
     
    3800C100mLt4
    ①若t1
     
    t2(填“大于”“等于”“小于”),說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。
    ②比較氧化銅和二氧化錳催化效果的實驗組是
     
    ;
    ③寫出實驗二中涉及反應的符號表達式
     
    ;
    ④將實驗三和實驗四對比,可得出化學反應快慢與溫度的關系,那么實驗四中控制MnO2的質量應為
     
    g,若t3>t4,則化學反應快慢與溫度的關系是
     
    。

    發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.5
  • 2.某實驗小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解,并與二氧化錳的催化效果進行比較用如圖裝置進行實驗,實驗時均以生成25mL氣體為準,其它可能影響實驗的因素均已忽略。相關數(shù)據(jù)見下表:菁優(yōu)網(wǎng)
    實驗序號 KclO3質量 其它物質質量 待測數(shù)據(jù)
    1.2g 無其他物質
    1.2g 0.5gCuO
    1.2g 0.5gMnO2
    (1)上述實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指
     

    (2)為探究CuO在實驗⑤中是否起催化作用,需補做以下實驗(無需寫出具體操作):
    A.
     

    B.檢驗CuO的化學性質是否改變。
    C、查閱資料后了解,MnO2對KClO3的催化過程由以下三個反應組成,請將第二個反應補充完整。(橫線上可填一種或多種生成物,要配平 )
    a、KClO3+2MnO2=2KMnO4+Cl2+O2
    b、KMnO4→K2MnO4+
     

    c、K2MnO4+Cl2=2kCl+MnO2+O2
    (3)若將1.2g KClO3和0.5gCuO的混合固體加熱至質量再也不減少,請粗略地畫出CuO的質量分數(shù)隨時間變化的圖象(圖C)

    發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:7引用:1難度:0.3
  • 3.課外興趣小組的同學欲證明Fe2O3能加快氯酸鉀的分解,他們按如表中的質量混合好固體后,在相同條件下加熱,并與MnO2的催化效果做比較,實驗時間均以生成50mL氣體為準,其他可能影響實驗的因素均忽略.
    請回答下列問題:
    (1)表格中的“待測數(shù)據(jù)”是指
     
    ;
    編號 KclO3質量(g) 其他物質質量(g) 待測數(shù)據(jù)
    1 2.0 /
    2 2.0 Fe2O30.5
    3 2.0 MnO2  0.5
    (2)欲利用排出的水來測量氣體的體積,應選擇如圖中的
     
    (從圖①-④中選擇);
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (3)若50mL量筒中液面的位置如如⑤所示,A與B刻度間相差1mL,刻度A為20,則此時氣體的讀數(shù)為
     

    (4)課外興趣小組的同學想進一步探究Fe2O3在該反應中是否起到催化作用,請你幫他們完成下列實驗方案設計:
    實驗步驟 設計這一步驟的目的
    向2.0gKClO3中加入0.5g Fe2O3,加熱使KClO3完全反應,與未加Fe2O3時產生O2的速率比較
     
    從反應剩余物中分離出氧化鐵,稱量其質量
     
    再次將氧化鐵與氯酸鉀混合加熱,觀察
     

    發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:14引用:1難度:0.5
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