摘要:探究:催化剂的概念包含知识点较多.理解起来有一定难度.建议同学们学习时注意观察实验现象.以帮助我们理解此概念.根据催化剂的概念可知它具有“两变 和“两不变 的特点. (1)“两变 :①改变其他物质的化学反应速率,②随着化学反应的不同.所用催化剂也要改变.即催化剂有“专一性 . (2)“两不变 :①在化学反应前后.催化剂本身的质量不发生变化,②在化学反应前后.催化剂的化学性质不发生变化. 学习时.还要把握以下几点:①改变化学反应速率.包括加快和减慢,②催化剂不会改变生成物的质量,③对于不同的化学反应.有的反应如果没有催化剂就不能进行.但有的反应没有催化剂也能进行.只是速率发生了改变. [例题1]下列关于催化剂的叙述正确的是( ) A.能加快物质的化学反应速率的是催化剂.减慢化学反应速率的不是催化剂 B.加入二氧化锰可以使过氧化氢产生更多的氧气 C.催化剂在催化过程中所有的性质不变 D.同一个反应可以选用不同的催化剂 解析:根据催化剂的定义可知:“改变其他物质的化学反应速率 .“改变 既包括“加快 .也包括“减慢 之意.A错误,在化学反应中.催化剂只能“改变其他物质的化学反应速率 .而对生成物的质量多少没有关系.B错误,“两不变 是指催化剂在化学反应的过程中.质量和化学性质不变.而不是“性质 不变.因为物理性质可能改变.C错误,同一个反应可以选用不同的催化剂.例如分解过氧化氢时还可以选用氧化铁.硫酸铜溶液作催化剂.D正确. 答案:D 黑色陷阱: 对催化剂概念的理解是出错率较高的题目.很多同学往往把握不住催化剂概念的实质.催化剂可以加快化学反应速率.也可以减慢化学反应速率,在化学反应中.催化剂只能“改变其他物质的化学反应速率 .而对生成物的质量多少没有关系,同一个反应可以选用不同的催化剂. 针对训练:1.下列有关催化剂的叙述正确的是( ) A.在化学反应里能加快其他物质的化学反应速率.而本身质量和性质在反应前后都没改变的物质叫催化剂 B.二氧化锰是一切化学反应的催化剂 C.在过氧化氢的分解反应前后.二氧化锰的质量和化学性质都没有发生改变 D.要使过氧化氢分解放出氧气.必须要加入二氧化锰.否则就不能发生反应 答案:C 解析:根据催化剂的概念可知.其在化学反应前后质量和化学性质都没有发生改变.故C正确.

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Ⅰ.实验室常用制取氧气的方法有:a、加热氯酸钾和二氧化锰粉末;b、加热高锰酸钾固体;c、用二氧化锰粉末作催化剂使过氧化氢(H2O2)溶液分解产生氧气.其实验装置如图所示.

(1)写出图中指定仪器的名称:①
试管
试管
;③
集气瓶
集气瓶

(2)用上图中的装置A来制取氧气的方法有
ab
ab
(填a、b或c).
(3)利用装置A制氧气,棉花团的作用是
防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管
防止加热时高锰酸钾粉末进入导气管
;在结束实验时要先将导管撤离出水面,再熄灭酒精灯,其目的是
防止水倒吸,使试管炸裂
防止水倒吸,使试管炸裂
;利用装置B制氧气时,长颈漏斗的下端要插入液面以下,其目的是
防止气体从下端管口逸出
防止气体从下端管口逸出

(4)实验室用高锰酸钾制取氧气并用排水法收集氧气,实验结束后,收集到的氧气不纯其原因是:
一有气泡就立即收集
一有气泡就立即收集

(5)“绿色化学”是21世纪化学科学发展的重要方向之一.你认为在中学化学实验室中,a、b、c三种制取氧气的途径中,
c
c
途径更体现化学实验的绿色化追求.
Ⅱ.某实验小组的同学为了研究二氧化锰在过氧化氢分解反应中的作用,进行了以下探究:
【查阅资料】
①二氧化锰+盐酸(浓)
加热
 氯化锰+水+氯气,氯气为黄绿色气体,有刺激性气味.
②过氧化氢溶液为无色液体,在常温下能缓慢分解放出极少量氧气,在加热或有催化剂存在的条件下能快速分解出氧气.
【设计实验】
在常温下取一定量的过氧化氢溶液,放置一段时间能看到缓慢放出极少量气泡.加入4g二氧化锰粉末后,看到迅速放出大量气泡.不再产生气泡后,将反应后的物质过滤,将滤渣洗涤烘干,称得其质量为4g.
【分析与结论】
(1)分析实验现象和有关数据:根据二氧化锰能
改变
改变
过氧化氢的分解速率,而本身的
质量
质量
在反应前后没有改变,小强认为二氧化锰在过氧化氢分解反应中作催化剂.
(2)根据催化剂的概念,小刚认为以上实验还不足以证明二氧化锰是过氧化氢分解反应中的催化剂.他联系所查资料补做了以下实验,请你帮他完成实验报告:
实验操作 实验现象 实验结论
取实验后的滤渣放入试管中,加入适量浓盐酸并加热
滤渣逐渐溶解,有黄绿色气体生成,同时能闻到刺激性气味
滤渣逐渐溶解,有黄绿色气体生成,同时能闻到刺激性气味
滤渣仍为二氧化锰
小刚的实验说明,在过氧化氢分解反应中二氧化锰的
化学性质
化学性质
不变.综合小强的分析和实验可以确定,二氧化锰是过氧化氢分解反应的催化剂.
(3)在实验中,取用二氧化锰粉末用到的一种仪器是
药匙
药匙
.用二氧化锰作催化剂时,过氧化氢分解的文字表达式为
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
过氧化氢
二氧化锰
水+氧气
;二氧化锰在上述反应中分别作催化剂或反应物,它在某些反应中还可能是生成物,请写出一个它是生成物的文字表达式:
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
高锰酸钾
加热
锰酸钾+二氧化锰+氧气
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(2006?宣武区二模)某化学小组为寻找分解过氧化氢溶液的新催化剂进行了如下探究活动.
[提出假设]:氧化铁可以做分解过氧化氢溶液的催化剂
[假设依据]:氧化铁和二氧化锰都属于金属氧化物,故性质相似.
[设计方案]:小组同学依据催化剂的概念设计实验方案.
实验一:探究氧化铁能否加快过氧化氢溶液分解的速率.
实验二:探究氧化铁的质量在反应前后是否变化.
实验三:探究氧化铁在反应前后化学性质是否改变.
[实验探究]:请你依据小组同学设计的实验方案,补充填写实验报告.
实验一:实验步骤如下图所示

实验现象 结论
(1)
(2)
实验二:
实验步骤 实验现象 结论
待实验一完成后,将试管中的残余物小心过滤,并将全部滤渣洗涤、干燥、称量,观察是否仍为ag 称重氧化铁的质量为ag
实验三:
实验步骤 实验现象 结论
将实验二的滤渣重新放入试管中,再加入少量过氧化氢溶液,并插入带火星木条,如此反复多次实验,观察现象 带火星木条复燃
请你再设计一种实验方案,证明实验三的结论(若有反应发生,可用化学方程式表示)
将滤渣放入盐酸中,观察实验现象.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
将滤渣放入盐酸中,观察实验现象.Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O

[得出结论]
氧化铁可以做过氧化氢溶液分解的催化剂.
氧化铁可以做过氧化氢溶液分解的催化剂.

写出过氧化氢溶液在氧化铁作用下分解的化学方程式
2H2O2
 Fe2O3 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 Fe2O3 
.
 
2H2O+O2
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(2011?广西)某实验小组的同学为了研究MnO2在H2O2分解反应中的作用,进行了以下探究:
【查阅资料】①MnO2+4HCl(浓)
  △  
.
 
MnCl2+2H2O+Cl2↑,Cl2(氯气)为黄绿色气体,有刺激性气味.②H2O2溶液为无色液体,在常温下能缓慢分解放出极少量氧气,在加热或有催化剂存在的条件下能快速分解出氧气.
【设计实验】在常温下取一定量的H2O2溶液,放置一段时间能看到缓慢放出极少量气泡.加入4gMnO2粉末后,看到迅速放出大量气泡.不再产生气泡后,将反应后的物质过滤,将滤渣洗涤烘干,称得其质量为4g.
【分析与结论】
(1)分析实验现象和有关数据:根据MnO2
改变
改变
H2O2的分解速率,而本身的
质量
质量
在反应前后没有改变,小强认为MnO2在H2O2分解反应中作催化剂.
(2)根据催化剂的概念,小刚认为以上实验还不足以证明MnO2是H2O2分解反应中的催化剂.他联系所查资料补做了以下实验,请你帮他完成实验报告:
实验操作 实验现象 实验结论
取实验后的滤渣放入试管中,加入适量浓盐酸并加热 滤渣仍为MnO2
小刚的实验说明,在H2O2分解反应中MnO2
化学性质
化学性质
不变.综合小强的分析和实验可以确定,MnO2是H2O2分解反应的催化剂.
(3)在实验中,取用MnO2粉末用到的一种仪器是
药匙
药匙
.用MnO2作催化剂时,H2O2分解的化学方程式为
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2↑;
.MnO2在上述2个反应中分别作催化剂或反应物,它在某些反应中还可能是生成物,请写出一个它是生成物的化学方程式:
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
2KMnO4
  △  
.
 
K2MnO4+MnO2+O2
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实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们进行了如下实验:
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①称取x g胆矾晶体,研细后加入10 mL蒸馏水溶解;
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应,生成蓝色沉淀,过滤后洗涤沉淀;
③将所得沉淀转移到坩埚中,均匀缓慢加热至完全变为黑色,研细备用;
④按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与MnO2的催化效果做比较,实验时间均以生成50 mL气体为准(见图甲),其他可能影响实验的因素均忽略.
编号 KClO3质量(g) 其他物质质量(g) 待测数据
1 2.0 /
2 2.0 CuO   0.5
3 2.0 MnO2   0.5
回答下列问题:
(1)步骤①中的x应至少称取
 
g(结果保留1位小数),上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是
 
(填序号).
(2)表格中的“待测数据”是指
 

(3)为了较准确地测量气体体积,在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中,应注意
 
(填字母编号).
a.视线与凹液面最低处相平b.读数前不能移动量气管和水准管
c.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时,立刻读数
d.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数
(4)若50mL量气管中液面的位置如图乙所示,A与B刻度间相差1 mL,刻度A为20,则此时气体的读数为
 

(5)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,请完成下列表格后续实验.(提示:可从催化剂的概念完成实验.)
实验步骤 设计这一步骤的目的
实验表明,加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多 CuO能加快KClO3的分解
   
   
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实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,他们进行了如下实验:

①称取x g胆矾晶体,研细后加入10 mL蒸馏水溶解;
②将足量的NaOH溶液与上述溶液充分反应,生成蓝色沉淀,过滤后洗涤沉淀;
③将所得沉淀转移到坩埚中,均匀缓慢加热至完全变为黑色,研细备用;
④按下表中的质量混合好固体后,在相同条件下加热,并与MnO2的催化效果做比较,实验时间均以生成50 mL气体为准(见图甲),其他可能影响实验的因素均忽略.
编号KClO3质量(g)其他物质质量(g)待测数据
12.0/
22.0CuO   0.5
32.0MnO2   0.5
回答下列问题:
(1)步骤①中的x应至少称取______g(结果保留1位小数),上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是______(填序号).
(2)表格中的“待测数据”是指______.
(3)为了较准确地测量气体体积,在读取反应前后量气管中液面的读数的过程中,应注意______(填字母编号).
a.视线与凹液面最低处相平b.读数前不能移动量气管和水准管
c.保持水准管静止,待水准管中液面不再上升时,立刻读数
d.读数前应上下移动水准管,待两管液面相平再读数
(4)若50mL量气管中液面的位置如图乙所示,A与B刻度间相差1 mL,刻度A为20,则此时气体的读数为______.
(5)如果要进一步探究CuO在反应中是否起到催化作用,请完成下列表格后续实验.(提示:可从催化剂的概念完成实验.)
实验步骤设计这一步骤的目的
实验表明,加入CuO后产生O2的速率比未加入时快得多CuO能加快KClO3的分解
  
  

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