题目内容
【题目】(a)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速率的影响,甲设计以下对比实验:
①将3.0克氯酸钾和1.0克二氧化锰均匀混合加热;②将3.0克氯酸钾和1.0克氧化铜均匀混合加热。
在相同温度下,比较两组实验产生氧气的快慢。
(猜想)除二氧化锰,氧化铜外,氧化铁也可以做氯酸钾分解的催化剂。
按下表进行实验:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)
实验编号 | 实验药品 | 分解温度/℃ |
① | 氯酸钾 | 580 |
② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1∶1) | 350 |
③ | 氯酸钾、氧化铜 (质量比1∶1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铁 (质量比1∶1) | 390 |
问题一:实验所用的三种物质,催化效果最好的是______________ (填催化剂名称)
(b)以下是某研究小组探究影响化学反应快慢的一些因素的相关数据(常温通常指20℃)
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度/% | 过氧化氢溶液质量/g | 温度/℃ | 二氧化锰用量/g | 氧气体积/ml | 反应所需时间/s |
① | 5 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 11 |
② | 30 | 12 | 20 | 0.2 | 125 | 2 |
③ | 30 | 12 | 40 | 0 | 125 | 148 |
④ | 30 | 12 | 90 | 0 | 125 | 82 |
问题二:(1)写出以上反应的文字表达式____________
(2)通过对比实验①和②可知,化学反应快慢与 _______有关;通过对比实验③和 __________可知,化学反应快慢与温度有关。
(3)由上述实验可知,实验室用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是序号 ________
(4)本实验中测量氧气体积的装置(下图)应该选择:________ (填字母)
(5)问题三:查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、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 二氧化锰只能作过氧化氢溶液分解的催化剂
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】二氧化锰 过氧化氢水+氧气 反应物的浓度 ④ ① c B
【解析】
问题一、由表中的数据可知,实验所用的三种物质中二氧化锰是使氯酸钾分解的温度最低,催化效果最好;
问题二、(1)过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气,反应的文字表达式为:过氧化氢水+氧气;
(2)在实验①和②中其他条件都相同,只有过氧化氢溶液浓度不同,浓度高的过氧化氢溶液反应速率快,通过对比实验①和②可知,化学反应快慢与过氧化氢溶液浓度有关;在实验③和④中其他条件都相同,只有过氧化氢溶液温度不同,温度高的过氧化氢溶液反应速率快,通过对比实验③和④可知,化学反应快慢与温度有关;
(3)实验室用过氧化氢制取氧气要求反应简便易操作,所以采用不加热而加催化剂的方法进行较合适,从易于收集的角度反应的速度不能太快也不能太慢,所以最合适的条件是20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰,故选①;
(4)由于氧气的密度小于水的密度且不易溶于水,所以实验中测量O2体积的装置应该选择C;
问题三、A MnO2不只作过氧化氢溶液分解的催化剂,还能作其它反应的催化剂,例如氯酸钾受热分解制取氧气,也可以用二氧化锰作催化剂,故A错误;
B 根据题意可知,同一个化学反应可以有多种催化剂,故B正确;
C 催化剂能改变化学反应的速率,而不是只能加快,还可能减慢化学反应速率,故C错误;
D 用作催化剂的物质可能是其他反应的反应物或生成物,例如二氧化锰也是高锰酸钾受热分解制取氧气的生成物,故D错误。故选B。
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