题目内容

张丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:

 
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但反应速率     
反应的化学方程式为:
                      
二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
实验二
向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
没有明显现象
                      
实验三
                        
                       
                      
       
       
       
二氧化锰能加快过氧化氢的分解
 
请你帮张丽同学填写上表中未填完的空格。
(1)在张丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是        
(2)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:      
第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作是:        

实验一【结论】慢;化学方程式:2H2O22H2O+ O2
实验二【结论】二氧化锰不能催化分解水 。
实验三
【实验操作】:向盛有过氧化氢溶液的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
【实验现象】:有气泡产生,木条复燃。
(1)【作用】对比作用
(2)【目的】证明二氧化锰的质量没有改变
【实验操作】向试管剩余物中再加入过氧化氢溶液

解析试题分析:本题考查二氧化锰在过氧化氢分解过程中的催化作用,要求学生知道过氧化氢在常温下分解缓慢、水在常温下不能分解产生氧气,而二氧化锰可以加快过氧化氢的分解,同时还考查学生对催化剂概念的理解,要明确催化剂在反应前后的质量和化学性质都不发生改变,所以必须在实验前后两次称量二氧化锰的质量,以验证它的质量在反应前后没有改变;之后还要继续验证其化学性质也没有改变,所以还得继续向试管中倒入过氧化氢溶液,来验证二氧化锰仍然可以加快过氧化氢的分解。
考点:过氧化氢分解产生氧气的现象、化学方程式以及对催化剂概念的理解和应用

练习册系列答案
相关题目

“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?

实验步骤
实验现象
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,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,如此反复多次试验,观察现象。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
III.将实验II中的剩余物小心过滤,并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。
 
IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
 
【实验结论】
(1)由实验Ⅰ你可以得出的结论是                                                 
(2)实验II、III证明:氧化铁的                              在反应前后均没有发生变化,可以作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符号表达式                                    
【实验评价】
(4)若实验IV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                                                    
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2
液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s

5
1
20
0.1
4
16.75

15
1
20
0.1
4
6.04

30
5
35
 0
2
49.21

30
5
55
 0
2
10.76
 
(5)通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与         有关;从实验               对比可知,化学反应速率与温度的关系是:                                 
(6)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:                         

人教版新课标化学教材九年级上册 “分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?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5mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁(Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。
A试管中产生气泡,带火星木条复燃,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,如此反复多次试验,观察现象。
试管中均产生气泡,带火星木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物进行分离,并将所得氧化铁粉末进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。
 
Ⅳ分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
 
 
(1)在第Ⅲ步中,要使剩余物分离必须进行的操作是            ,必须用到的仪器有铁架台、玻璃棒、烧杯和          ,玻璃棒的作用是       
(2)在第Ⅳ步实验中,可以用点滴板(如右图所示)代替试管C、D完成,
改进后的优点是                                            
【实验结论】
(1)实验Ⅱ和Ⅲ分别可以证明:氧化铁的                在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(2)写出实验Ⅰ的A试管中发生反应的的符号表达式                        
【实验评价】
实验设计Ⅳ的目的是                                        
若实验Ⅳ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 
【知识拓展】
(1)查阅资料得知,CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是          
A. 催化剂只加快化学反应速率  
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C. MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
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
(2) 马铃薯长期放置后会发芽,发芽马铃薯中含有一种致毒成分茄碱(C45H73O15N),又称马铃薯毒素,是一种弱碱性的甙生物碱,又名龙葵甙,大量食用未成熟或发芽马铃薯可引起急性中毒。
①茄碱的相对分子质量为          
②茄碱中氢、氧两种元素的元素质量比为         
③茄碱中氧元素的质量分数为       (计算结果保留一位小数);
④433.5g茄碱中含有     g碳元素。

工业烧碱具有较好的杀菌消毒作用且廉价易得,但工业烧碱中常含有杂质碳酸钠.某科学学习小组同学围绕工业烧碱样品纯度测定问题,展开了讨论与探究.
利用Na2CO3与稀H2SO4反应产生CO2,通过CO2质量的测定,确定样品中碳酸钠的质量,从而计算样品纯度.
(1)小科同学根据以上思路,设计了如图甲的实验方案(固定装置省略),图中仪器A的名称是             

(2)小明认为图甲实验方案的设计有缺陷,若按该方案进行测定会导致难以避免的误差,如装置内空气中的CO2没有排出、反应产生的CO2未被完全吸收等.为减小误差,使CO2质量的测定更准确,该小组同学根据以上讨论,对图甲方案进行改进,设计了如图乙的实验方案(固定装置省略)

图乙B装置中样品在与稀硫酸反应前和停止反应后,都要通过量的空气,反应前通空气时a、b、c三个弹簧夹的开闭情况是                                          
(3)若撤去图乙中的C装置,则测得工业烧碱的纯度将   (填“偏高”、“偏低”或“无影响”).
(4)已知Na2CO3溶液与稀硫酸反应先生成NaHCO3,当Na2CO3全部转化为NaHCO3后,生成的NaHCO3能继续与稀硫酸反应生成CO2
现向样品中加一定量的稀硫酸,反应后产生无色气体并得到X溶液.请分析推断反应后所得X溶液的溶质,其所有的可能组成                                   

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