题目内容

下面是某研究小组研究的关于不同催化剂对H2O2分解反应的催化效率。

催化剂(0.1g)
活性炭
FeCl3
KI
MnO2颗粒状
MnO2粉末状
前15s产生氧气的量(ml)
5
11
7
8
11
前30s产生氧气的量(ml)
8
16
11
11
21
前45s产生氧气的量(ml)
11
20
15
18
35
前60s产生氧气的量(ml)
15
24
20
26
49
 
(1)写出H2O2在催化剂作用下分解反应的化学方程式________________________
(2)从上表可以得出:活性炭、FeCl3、KI 和MnO2(粉末状)几种催化剂中,催化效率由大到小的顺序是_____________________,
等质量的固体催化剂,颗粒大小对催化效率有什么影响______________________
(3)实验发现新鲜的动物肝脏对H2O2的分解也有显著的催化作用,但当往溶液中加入
盐酸,或给溶液加热时,就会失去催化能力,合理的解释是                            
(4)对于FeCl3的催化作用,有人认为是Fe3+起催化作用,有人认为是Cl-,请你设计一
个实验进行验证。_______________________________________________________

(1)
(2),颗粒越小催化效果越好
(3)催化剂失去活性
(4)取少量分别滴加溶液和溶液,观察的分解速率,若前者明显加快后者无明显加快则起催化作用。

解析试题分析:(1)略
(2)颗粒越小接触面积越大;
(3)强酸强碱高温可能使催化剂失去活性;
(4)选用一种Fe3+的盐溶液,一种含Cl-的盐溶液验证是Fe3+起催化作用,还是Cl-起催化作用。
考点:考查催化剂的知识点。

练习册系列答案
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(16分)某小组同学利用H2C2O4溶液和酸性KMnO4溶液反应来探究“条件对化学反应速率的影响”。实验时,先分别量取两种溶液,倒入大试管中迅速振荡混合均匀,再加入硫酸,开始计时,通过测定混合溶液褪色所需时间来判断反应的快慢(已知反应方程式为:5H2C2O4+2KMnO4+3H2SO4=2MnSO4+K2SO4+10CO2↑+8H2O)。该小组设计了如下方案。

编号
H2C2O4溶液
KMnO4溶液
硫酸溶液
温度/℃
 
浓度
(mol/L)
体积
(mL)
浓度
(mol/L)
体积
(mL)
 
 

0.10
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
25

0.20
2.0
0.010
4.0
4mL  4mol/L
50
(1)探究温度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________(填编号,下同);探究反应物浓度对化学反应速率影响的组合实验编号是__________。
(2)该小组同学由此实验发现反应进行一些时间后,有一时间段反应速率不断加快。同学们分析除了反应放热使体系温度升高外,可能还有其它原因,他们联想到教材上的科学探究实验,推断出反应混合溶液中的__________(填化学式)也加速了此反应的进行。
(3)上述实验①中充分反应后H2C2O4过量,假设理论上能通过用酸性KMnO4溶液滴定的方法来测定反应混合液中过量的H2C2O4,请回答下列问题:
①取用反应混合液的滴定管用__________滴定管(填“酸式”或“碱式”,下同),盛装KMnO4溶液的滴定管用__________滴定管。
②下列操作中可能使测出的H2C2O4剩余量比理论值偏低的是__________。
A.读取酸性KMnO4溶液体积时,开始仰视读数,滴定结束时俯视读数
B.滴定前盛放反应混合液的锥形瓶用蒸馏水洗净但没有干燥
C.盛装KMnO4溶液的滴定管滴定前有气泡,滴定后气泡消失
D.盛装KMnO4溶液的滴定管未润洗就直接注入酸性KMnO4溶液
③此滴定实验是否需要滴加指示剂________(填“是”或“否”);怎么确定此滴定的终点:_________。

某酸性工业废水中含有K2Cr2O7。光照下,草酸(H2C2O4)能将其中的Cr2O72转化为Cr3。某课题组研究发现,少量铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]即可对该反应起催化作用。为进一步研究有关因素对该反应速率的影响,探究如下
(1)在25°C下,控制光照强度、废水样品初始浓度和催化剂用量相同,调节不同的初始pH和一定浓度草酸溶液用量,作对比实验,完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验编号
初始
pH
废水样品
体积/mL
草酸溶液
体积/mL
蒸馏水
体积/mL

4
 
10
30

5
60
10
 

 
60
 
20
 
测得实验①和②溶液中的Cr2O72浓度随时间变化关系如图所示。

(2)实验①和②的结果表明_______________________________;
(3)该课题组队铁明矾[Al2Fe(SO4)4 ·4H2O]中起催化作用的成分提出如下假设,请你完成假设二和假设三:
假设一:Fe2起催化作用;假设二:             ;假设三:             ;……
(4)请你设计实验验证上述假设一,完成下表中内容。(除了上述实验提供的试剂外,可供选择的药品有K2SO4、FeSO4、K2SO4·Al2(SO4)3·24H2O、Al2(SO4)3等。(溶液中Cr2O72的浓度可用仪器测定)
实验方案(不要求写具体操作过程)
预期实验结果和结论
取_______________________________代替实验①中的铁明矾,控制其他反应条件与实验①相同,进行对比实验
反应进行相同时间后
若溶液中的Cr2O72浓度____________________________则假设一成立;
若溶液中的Cr2O72浓度____________________________则假设一不成立;
 

某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。

(1)实验前用碱液清洗铁钉,再用0.100mol/L的H2SO4溶液浸泡至有气泡产生。用H2SO4溶液浸泡的目的是_____                               
(2)为尽量减小误差,下列操作的正确顺序是______        (填序号)。
①装人铁钉②插入注射器向铁钉表面滴入适量 NaCl溶液并打开止水夹③将导管口浸入品红溶液④塞 上单孔活塞⑤检查装置气密性
(3)实验中试管内发生的总反应为__       ____                                ;用该实验方案测量空气中O2的体积百分数时应测量的数据是:①导管与试管内部空间总体积,②______               
(4) 实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长,对其影响因素作如下分析,请补充 写出假设三:
假设一:电解质溶液的PH不同
假设二:NaCl溶液的浓度不同
假设三:                     
(5)借助上述实验装置,通过调节溶液的pH验证假设一,获得了如下实验数据:

①当pH=2时,没有观察到稳定液柱形成的原因是__              ____      
②根据实验数据分析,为缩短实验测定时间,pH的最佳范围是______        
③按上述实验装置,设计实验证明假设二。
第一步:___________                   
第二步::相同温度下,加入系统表面积的铁钉,组装两套完全相同的上述装置,分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面;
第三步:记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度,比较分析数据得出结论。

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