题目内容
【题目】化学研究小组的同学对“寻找新的催化剂分解过氧化氢”的探究实验引起了兴趣。他们进行了如下探究:
(提出问题)氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取2mL5%过氧化氢溶液加入A、B两支试管中,向A试管中加入0.5g氧化铁粉末,并在两支试管中插入带火星的木条,观察现象 | A试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象 | 试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得的滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为0.5g | _____ |
Ⅳ.向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末,向D试管中加入XmLY%过氧化氢溶液和Zg二氧化锰粉末,对比观察现象。 | _____ |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是_____;
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的_____和_____在反应前后均没有发生改变,再结合实验Ⅰ的结论,得出:氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的文字表达式:_____。
(实验评价)
(1)实验Ⅳ的目的是_____;其中X、Y、Z的数值分别是_____、_____、_____。
(2)若实验观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_____。
(实验拓展)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、发芽的马铃薯等也可以作过氧化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是_____(填序号)。
A 二氧化锰只能作为过氧化氢分解的催化剂
B 同一个化学反应可以有多种催化剂
C 催化剂只能加快化学反应的速率
D 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
【答案】应前后氧化铁的质量没有改变 两试管中均产生气泡,且D试管中产生气泡的速率大于C试管 氧气 质量 化学性质 过氧化氢水+氧气 对比作用 2 5 0.5 二氧化锰的催化效果比氧化铁好 B
【解析】
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得的滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为0.5g,此现象说明反应前后氧化铁的质量没有改变;故填:反应前后氧化铁的质量没有改变;
Ⅳ.向C试管中加入2mL5%过氧化氢溶液和0.5g氧化铁粉末,向D试管中加入XmLY%过氧化氢溶液和Zg二氧化锰粉末,观察到两试管中均产生气泡,且D试管中产生气泡的速率大于C试管;故填:两试管中均产生气泡,且D试管中产生气泡的速率大于C试管;
[实验结论]
(1)A中产生的气体能使带火星的木条复燃,证明该气体是氧气;故填:氧气;
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生改变,再结合实验Ⅰ的结论,得出:氧化铁可以作为过氧化氢分解的催化剂;故填:质量;化学性质;
(3)过氧化氢在氧化铁的催化作用下生成水和氧气;故填:过氧化氢水+氧气;
[实验评价]
(1)由实验的过程可知,氧化铁和二氧化锰都能加快过氧化氢的分解,二者可以起到对比的作用;由控制变量的要求可知,溶液的体积、浓度、催化剂的质量应完全相同,所以其中X、Y、Z的数值分别是2、5、0.5;故填:对比作用;2;5;0.5;
(2)若实验中观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是二氧化锰的催化效果比氧化铁好;故填:二氧化锰的催化效果比氧化铁好;
[实验拓展]
A.MnO2不只能作为氧化氢溶液分解的催化剂,还可以作其他反应的催化剂,故A错误;
B.根据题目的信息可知同一个化学反应可以有多种催化剂,故B正确;
C.催化剂不只是加快化学反应的速率,还能减慢化学反应的速率,故C错误;
D.用作催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物,例如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气的生成物,故D错误。
故填:B。
【题目】某实验小组对二氧化锰催化过氧化氢的实验进行了研究,实验数据记录如下:
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
10%的过氧化氢溶液的用量 / mL | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 | 30 |
二氧化锰粉末的用量 / g | 0.1 | 0.3 | 0.5 | 0.7 | 0.9 | 1.1 |
收集相同体积氧气所用的时间 / s | 17 | 7 | 4 | 2 | 2 | 2 |
(1)用过氧化氢制得氧气的符号表达式为________________。
(2)检验有氧气生成的实验操作是_________________。
(3)从实验数据可知,本实验中二氧化锰粉末的最佳用量是___________。
【题目】根据下图从A或B两题中任选一个作答,若两题均作答,按A计分。
A | B |
(1)实验室用过氧化氢和二氧化锰混合制 取氧气的符号表达式为_________。 (2)请选择一个收集装置___________。 | (1)实验室用高锰酸钾制取氧气的符号表达式为______。 (2)选用的发生装置为______。 |