催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起著非常重要的作用,某興趣小組進(jìn)行了如下探究。
催化劑的名稱 | 氧化鐵 | 氧化鋁 | 氧化銅 | 氧化鎂 |
開始反應(yīng)時(shí)的溫度/℃ | 470 | 515 | 305 | 490 |
劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度/℃ | 490 | 540 | 350 | 545 |
研究表明,許多金屬氧化物對(duì)氯酸鉀的分解也有催化作用。分別用下列金屬氧化物作催化劑,氯酸鉀開始反應(yīng)和劇烈反應(yīng)時(shí)的溫度如表所示。
(1)上述實(shí)驗(yàn)中,從溫度對(duì)反應(yīng)催化效果的影響來看,最好選用
氧化銅
氧化銅
作催化劑。探究二:對(duì)氧化銅與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較。
用如圖所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),均以生成25mL氧氣為準(zhǔn),實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表所示(影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略)。
實(shí)驗(yàn)序號(hào) | 氯酸鉀的質(zhì)量 | 催化劑的質(zhì)量及種類 | 待測(cè)數(shù)據(jù) |
① | 2.45g | / | a |
② | 2.45g | 0.5g二氧化錳 | b |
③ | 2.45g | 0.5g氧化銅 | c |
生成25mL氧氣需要的時(shí)間
生成25mL氧氣需要的時(shí)間
;若b >
>
(填“>”“<”或“=”)c,則該溫度下氧化銅對(duì)氯酸鉀分解的催化效果更好。探究三:氧化銅與二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果對(duì)比。
安妮同學(xué)用如圖乙所示的裝置進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳粉末,分別將注射器內(nèi)盛有的過氧化氫溶液全部注入試管中,利用注射器收集氧氣,收集到氧氣的體積和所需時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示。
(3)①裝入藥品前先要進(jìn)行的操作是
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
。②寫出二氧化錳催化過氧化氫反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式
過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2
二氧化錳
M
n
O
2
過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2
。二氧化錳
M
n
O
2
③實(shí)驗(yàn)開始時(shí)注入過氧化氫溶液的方法是
A
A
(填字母)。A.快速推注射器活塞
B.緩慢推注射器活塞
(4)通過圖丙分析用氧化銅作催化劑的反應(yīng)時(shí),t1-t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變小,原因可能是
隨著反應(yīng)進(jìn)行,過氧化氫溶液濃度減小
隨著反應(yīng)進(jìn)行,過氧化氫溶液濃度減小
。【考點(diǎn)】催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】氧化銅;生成25mL氧氣需要的時(shí)間;>;檢查裝置氣密性;過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2;A;隨著反應(yīng)進(jìn)行,過氧化氫溶液濃度減小
二氧化錳
M
n
O
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/9/19 18:0:8組卷:50引用:1難度:0.5
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1.小紅欲通過實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設(shè)計(jì)并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生,木條不復(fù)燃;
實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生;
實(shí)驗(yàn)三:
結(jié)論:二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。
(1)請(qǐng)你幫小紅同學(xué)填寫實(shí)驗(yàn)三的操作
(2)實(shí)驗(yàn)二的目的是
(3)小張同學(xué)認(rèn)為僅有上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出結(jié)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(zhì)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計(jì)了下列機(jī)組實(shí)驗(yàn)(其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略)。
①若t1實(shí)驗(yàn)序號(hào) KClO3的質(zhì)量 其他物質(zhì)的質(zhì)量 溫度 氧氣的體積 反應(yīng)所需時(shí)間 一 2.0g / 3300C 100mL t1 二 2.0g CuO 0.5g 3300C 100mL t2 三 2.0g MnO2 0.5g 3300C 100mL t3 四 2.0g MnO2 3800C 100mL t4
②比較氧化銅和二氧化錳催化效果的實(shí)驗(yàn)組是
③寫出實(shí)驗(yàn)二中涉及反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式
④將實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四對(duì)比,可得出化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系,那么實(shí)驗(yàn)四中控制MnO2的質(zhì)量應(yīng)為發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:4引用:1難度:0.5 -
2.某實(shí)驗(yàn)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(jìn)行比較用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成25mL氣體為準(zhǔn),其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。相關(guān)數(shù)據(jù)見下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) KclO3質(zhì)量 其它物質(zhì)質(zhì)量 待測(cè)數(shù)據(jù) ④ 1.2g 無其他物質(zhì) ⑤ 1.2g 0.5gCuO ⑥ 1.2g 0.5gMnO2
(2)為探究CuO在實(shí)驗(yàn)⑤中是否起催化作用,需補(bǔ)做以下實(shí)驗(yàn)(無需寫出具體操作):
A.
B.檢驗(yàn)CuO的化學(xué)性質(zhì)是否改變。
C、查閱資料后了解,MnO2對(duì)KClO3的催化過程由以下三個(gè)反應(yīng)組成,請(qǐng)將第二個(gè)反應(yīng)補(bǔ)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(zhì)量再也不減少,請(qǐng)粗略地畫出CuO的質(zhì)量分?jǐn)?shù)隨時(shí)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(xué)欲證明Fe2O3能加快氯酸鉀的分解,他們按如表中的質(zhì)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(shí)驗(yàn)時(shí)間均以生成50mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略.
請(qǐng)回答下列問題:
(1)表格中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是指
編號(hào) KclO3質(zhì)量(g) 其他物質(zhì)質(zhì)量(g) 待測(cè)數(shù)據(jù) 1 2.0 / 2 2.0 Fe2O30.5 3 2.0 MnO2 0.5
(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(shí)氣體的讀數(shù)為
(4)課外興趣小組的同學(xué)想進(jìn)一步探究Fe2O3在該反應(yīng)中是否起到催化作用,請(qǐng)你幫他們完成下列實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì):
實(shí)驗(yàn)步驟 設(shè)計(jì)這一步驟的目的 向2.0gKClO3中加入0.5g Fe2O3,加熱使KClO3完全反應(yīng),與未加Fe2O3時(shí)產(chǎn)生O2的速率比較 從反應(yīng)剩余物中分離出氧化鐵,稱量其質(zhì)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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