化學興趣小組的同學在用雙氧水制取氧氣時,不小心把Fe2O3放入了雙氧水中,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產生。他聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑,那么Fe2O3能否作為H2O2分解的催化劑呢?請你一起參加探究,并填寫下列空白:
【猜想】Fe2O3能作為H2O2分解的催化劑。
【實驗驗證】甲同學依次設計了三個實驗:
實驗一:取一定量的H2O2溶液于試管中,觀察到有極少量氣泡產生,伸入帶火星的木條,沒有復燃。說明常溫下H2O2溶液緩慢分解。
實驗二:在實驗一的試管中加入WgFe2O3粉末,有大量氣泡產生,然后伸入帶火星的木條,木條復燃。說明 Fe2O3能加快H2O2的分解速率Fe2O3能加快H2O2的分解速率。
實驗三:待反應結束后,將試管里的不溶物濾出,并洗滌、干燥、稱量,固體質量仍為Wg。說明 反應前后Fe2O3的質量保持不變反應前后Fe2O3的質量保持不變。
【實驗結論】甲同學認為,F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑,寫出有關的化學方程式 2H2O2 Fe2O3 2H2O+O2↑2H2O2 Fe2O3 2H2O+O2↑。
【反思評價】乙同學認為要證明甲同學的結論正確,僅做這三個實驗還不充分,需要再補充一個探究實驗。這一探究實驗的目的是:反應前后Fe2O3的化學性質是否改變反應前后Fe2O3的化學性質是否改變。
【拓展】如表是丙同學繼續(xù)探究影響雙氧水分解速度的某種因素和驗證質量守恒定律時,記錄的數(shù)據(jù):
F
e
2
O
3
F
e
2
O
3
雙氧水的質量 | 雙氧水的濃度 | MnO2的質量 | 相同時間內產生O2的體積 | |
實驗一 | 50.0g | 1% | 1g | 9mL |
實驗二 | 50.0g | 2% | 1g | 16mL |
實驗三 | 50.0g | 3% | 1g | 31mL |
c
c
。(填編號)(2)通過實驗數(shù)據(jù)的分析,你能得出的結論是
在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快
在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快
。(3)丙同學用圖2裝置進行實驗,通過比較
單位時間內電子天平的質量示數(shù)變化快慢(合理即可)
單位時間內電子天平的質量示數(shù)變化快慢(合理即可)
也能達到實驗目的。(4)丙同學看到電子天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小了,他認為不遵守質量守恒定律。你認為他的看法是否正確并解釋原因
這種看法是不正確的,因為過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導致反應后物質質量減少,導致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
這種看法是不正確的,因為過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導致反應后物質質量減少,導致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
。【考點】影響化學反應速率的因素探究;催化劑的特點與催化作用.
【答案】Fe2O3能加快H2O2的分解速率;反應前后Fe2O3的質量保持不變;2H2O2 2H2O+O2↑;反應前后Fe2O3的化學性質是否改變;c;在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快;單位時間內電子天平的質量示數(shù)變化快慢(合理即可);這種看法是不正確的,因為過氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導致反應后物質質量減少,導致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
F
e
2
O
3
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:3難度:0.6
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應產生能降解污染物的活性成分?,F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對降解反應速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
(1)請結合上述介紹將表中空格補充完整。實驗編號 實驗目的 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測定不同時間內有機物降解的濃度,需在不同時間從反應器中取樣,并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據(jù)本題信息,將樣品從反應器中取出后應立即將其放入某藥品中,反應會迅速停止,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裝置圖回答問題
(1)甲同學用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學用如圖2所示的方法進行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學應將發(fā)生裝置的導管與F的導管
(5)乙同學稱取一定質量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結束時,這位同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產量.針對這一現(xiàn)象,同學們進行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實驗驗證】同學們分成兩組,分別進行下列實驗:
第一組同學取一定質量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質量不變,則猜想
第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論.該組同學選擇的實驗方法是
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢,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,請說明KMnO4在KClO3的分解反應中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應選用的氣體發(fā)生裝置是
通過以上實驗數(shù)據(jù)的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學反應速率與實驗
序號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反應所需的
時間/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:11引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學反應速率因素的實驗中,實驗方案正確的是( ?。?br />
選項 影響因素 實驗方案 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%的過氧化氫溶液混合,比較產生氣泡的快慢 C 反應物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應的劇烈程度 D 反應物的性質 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燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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