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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 |
|
| 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。 | |
|
|
【实验结论】
(1)实验II、III证明:氧化铁的 和 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)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式 。
【实验评价】
(3)实验设计IV的目的是 ;
(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
。
【实验拓展】
(5)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.MnO2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
查看习题详情和答案>>(1)写出双氧水分解的化学方程式________________________。
(2)小华同学探究二氧化锰在双氧水分解反应中的作用,他设计了如下实验步骤:
①设计对比实验得知二氧化锰能加快双氧水的分解速率。
②将反应后的混合物过滤、烘干、称量,发现二氧化锰的质量没有改变。
③若要证明二氧化锰经本实验后起催化作用的性质没有改变,则应做的实验是 。
查看习题详情和答案>>
(1)问题:氧化铝(Al2O3)能不能作过氧化氢分解的催化剂?
(2)猜想:①Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂②
(3)实验验证:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 取适量过氧化氢溶液于试管中,然后将带火星的木条伸入试管中 取适量过氧化氢溶液于试管中,然后将带火星的木条伸入试管中 |
木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液不分解 |
| 实验二 | 在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 | 猜想 ① ① 正确 |
(5)讨论与反思:经过讨论,甲同学认为:通过上述实验得出的“Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂”结论是正确的,他的理由是
(1)小明同学选用如图1所示的装置制取氧气.制取过程中所发生反应的化学反应方程式为:
| ||
| ||
(2)小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣.
【提出问题】
氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】
小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略).
| 实验序号 | KClO3质量 | 其他物质质量 | 待测数据 |
| ① | 1.2g | l | |
| ② | 1.2g | CuO 0.5g | |
| ③ | 1.2g | MnO2 0.5g |
②若实验②比实验①的“待测数据”更
③将实验②反应后的固体经提纯分离仍得到0.5克黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,
【评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是
(3)小林同学对“过氧化氢溶液的浓度对反应速度有何影响”展开如下探究:取不同浓度的过氧化氢溶液,在其他条件相同的情况下进行实验,记录数据如下:
| 实验 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 过氧化氢溶液的浓度 | 1% | 3% | 5% | 10% | 15% |
| MnO2粉末用量/g | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 | 0.5 |
| 收集到500mL气体时所用时间/秒 | 560 | 186 | 103 | 35 | 12 |
②小芳同学验证实验后二氧化锰的质量是否仍为0.5g,她取反应后的溶液进行如下操作:
(1)“用过氧化氢和二氧化锰制氧气”的反应方程式为:
| ||
| ||
③向大试管内倒入适量过氧化氢再加入少许MnO2粉末用试管进行排水法集气时,出现如图所示的3种操作,其中合理的是
若要证明MnO2是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证MnO2在反应前后的化学性质和
(2)假设H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关.在两瓶等体积6%的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需要的时间.记录数据如下:
| 实验编号 | 1 | 2 |
| 反应物 | 6% H2O2 | 6% H2O2 |
| 催化剂 | 1g红砖粉 | 1g MnO2 |
| 时间(s) | 152 | 35 |
(3)假设H2O2生成O2的快慢与不同质量分数的H2O2溶液有关.
在不同质量分数的H2O2溶液进行实验.记录数据如下:
| 实验编号 | 1 | 2 | 3 |
| H2O2溶液的溶质质量分数 | 5% | 10% | 20% |
| MnO2粉末用量(g) | 0.2 | ||
| 收集到500mL气体时所用时间(s) | 205 | 80 | 9 |
| 反应后溶液的温度(℃) | 39 | 56 | 67 |
(4)还有哪些因素可能影响该反应快慢?
请说出你的一个猜想: