题目内容
【题目】研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果,某研究小组做了如下实验:
(1)甲同学欲用下图所示实验来证明是分解反应的催化剂。该实验________(填“能”或“不能”)达到目的,原因是___________。
(2)为探究的量对催化效果的影响,乙同学分别量取1%加入容器中,在一定质量范围内,加入不同质量的,测量所得气体体积,数据如下:
的质量/g | 0.1 | 0.2 | 0.4 |
40s末体积 | 49 | 61 | 86 |
由此得出的结论是______________。
(3)为分析和对分解反应的催化效果,丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有)
试管 | I | II | III |
滴加试剂 | 5滴 | 5滴 | 5滴0.3 |
产生气泡情况 | 较快产生细小气泡 | 缓慢产生细小气泡 | 无气泡产生 |
结论是___________,实验III的目的是___________。
(4)①查阅资料得知:将作为催化剂的溶液加入溶液后,溶液中会发生两个氧化还原反应,且两个反应中均参加了反应,试从催化剂的角度分析,这两个氧化还原反应的化学方程式分别是__________和___________(按反应发生的顺序写)。
②在上述实验过程中,分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜,由此得出选择作为分解反应的催化剂需要满足的条件是___________。
【答案】 不能 因为没有确认的质量和化学性质是否改变 在一定质量范围内, 质量越大,反应速率越快 和对的分解均有催化作用,且比催化效果好 做对比实验,证明对的分解没有催化作用 分解反应的催化剂具有氧化性,且其氧化性强于;催化剂被还原后所得物质又能被氧化生成催化剂。
【解析】(1)要证明MnO2是H2O2分解反应的催化剂,必须证明催化剂在反应前后的性质和质量不改变,而甲同学没有做这方面的实验,所以不能达到目的,故答案为:不能;因为没有确认MnO2的质量和性质是否改变;
(2)根据表格中数据,在一定质量范围内,二氧化锰质量的增加,相同时间内收集到氧气的体积也相应增加,说明反应速率加快,原因是在一定质量范围内,固体质量越大,其表面积也越大,故反应速率加快,催化效果更好,故答案为:在一定质量范围内,MnO2质量越大,反应速率越快;
(3)从所给的数据可知:试管Ⅰ、试管Ⅱ所用试剂的浓度、用量完全一样,产生气泡是试管Ⅰ快,试管Ⅱ慢,试管Ⅲ无气泡产生,试管Ⅲ是一个对比实验,说明Cl-对H2O2的分解没有催化作用,从而得到Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好的结论,故答案为:Fe3+和Cu2+对H2O2的分解均有催化作用,且Fe3+比Cu2+催化效果好;对比实验,证明Cl-对H2O2的分解没有催化作用;
(4)①根据化合价的升降和催化剂会参加反应,但最终性质和质量不改变写出反应方程式,FeCl3和H2O2反应,FeCl3中铁元素化合价降低,生成氯化亚铁,双氧水中氧元素化合价升高,生成氧气,方程式为:2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl;FeCl3作催化剂,在第二个反应中重新生成,氯化亚铁又被双氧水氧化成氯化铁,方程式为:2FeCl2+H2O2+2HCl =2FeCl3+2H2O,故答案为:2FeCl3+H2O2=2FeCl2+O2↑+2HCl、2FeCl2+H2O2+2HCl =2FeCl3+2H2O;
②二价锰、二价铁和一价铜都是化合价降低得到的,说明二氧化锰、Fe3+、Cu2+得到电子,作氧化剂,将双氧水氧化,还原得到的二价锰、二价铁和一价铜又被双氧水氧化成二氧化锰、Fe3+、Cu2+,由此得出选择作为H2O2分解反应的催化剂需要满足的条件是H2O2分解反应的催化剂具有氧化性,且其氧化性强于H2O2;催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成催化剂,故答案为:H2O2分解反应的催化剂具有氧化性,且其氧化性强于H2O2;催化剂被还原后所得物质又能被H2O2氧化生成催化剂。
【题目】下表是元素周期表的一部分, 针对表中的①~⑨种元素,填写下列空白:
主族 周期 | ⅠA | ⅡA | ⅢA | ⅣA | ⅤA | ⅥA | ⅦA | 0族 |
2 | ① | ② | ③ | |||||
3 | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ | ⑧ | |||
4 | ⑨ |
(1) 在这些元素中,化学性质最不活泼的是:_________(填具体元素符号,下同),②③⑤元素的原子半径由大到小的顺序为______________________ 。
(2) 在最高价氧化物的水化物中,酸性最强的化合物的分子式是____________/span>,碱性最强的化合物的电子式是:______________________________。
(3) 最高价氧化物是两性氧化物的元素是____;写出该氧化物与氢氧化钠反应的离子方程式_____。
(4) 用电子式表示元素④与⑥的化合物的形成过程:______________,该化合物属于__________(填 “共价”或“离子”)化合物。
(5)写出①与③形成的化合物的电子式____、结构式为___,该化合物的晶体属于_____。