题目内容
某校研究性学习小组在学习了双氧水分解制氧气的实验后,知道催化剂(Mn02,)能改变化学反应速率.到底Mn02是不是该反应的催化剂以及还有哪些因素与化学反应速率有关呢?
【小组讨论】:小明同学观点:化学反应速率与反应物的质量分数有关;
小红同学观点:化学反应速率与反应温度有关;
小峰同学观点:化学反应速率与--有关.
【设计实验】:为了验证他们的观点,设计并进行了以下实验:
(1)请你写出实验中所发生的化学反应方程式
(2)
A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④E.②和⑤
(3)由以上实验能得出:其他条件相同时,反应温度越高或反应物的质量分数越大,则反应速率
(4)加入Mn02后,H202分解的速率大大提高,为了证明Mn02是该反应的催化剂,必须检验其质量没有改变,可通过
【小组讨论】:小明同学观点:化学反应速率与反应物的质量分数有关;
小红同学观点:化学反应速率与反应温度有关;
小峰同学观点:化学反应速率与--有关.
【设计实验】:为了验证他们的观点,设计并进行了以下实验:
| 试验次数 | H2O2溶液质量分数 | H2O2溶液用量/毫升 | 催化剂(MnO2)用量/克 | 反应温度?℃ | 收集气体体积/毫升 | 所需时间/秒 |
| ① | 20 | 5 | 0.1 | 85 | 20 | 3.8 |
| ② | 15 | 2 | 0.2 | 20 | 20 | 2.8 |
| ③ | 5 | 2 | 0.2 | 20 | 20 | 7.4 |
| ④ | 20 | 5 | 0.1 | 55 | 20 | 10.5 |
| ⑤ | 15 | 2 | 0.1 | 20 | 20 | 21.6 |
2H2O2
2H2O+O2↑
| ||
2H2O2
2H2O+O2↑
;
| ||
(2)
B
B
实验证明小明的观点是正确的,D
D
实验证明小红的观点是正确的.A.①和②B.②和③C.③和④D.①和④E.②和⑤
(3)由以上实验能得出:其他条件相同时,反应温度越高或反应物的质量分数越大,则反应速率
越快
越快
;(4)加入Mn02后,H202分解的速率大大提高,为了证明Mn02是该反应的催化剂,必须检验其质量没有改变,可通过
过滤
过滤
(填一操作名称),将其分离出来称量,同时还应检验其化学性质
化学性质
没有改变.你了解生活中通过加入某种催化剂来降低反应速率的事例吗?请列举一例食用油中加入某种物质延长供质期(减慢氧化速率)
食用油中加入某种物质延长供质期(减慢氧化速率)
.分析:(1)根据方程式的写法考虑;(2)根据对比试验中的变量考虑;(3)通过图表数据考虑;(4)根据催化剂的特点考虑.
解答:解:(1)反应物是过氧化氢,生成物是水和氧气,反应条件是二氧化锰做催化剂,氧气后面标上上升符号;
(2)小明观点是化学反应速率与反应物的质量分数有关,所以找质量分数不同的数据;小红同学观点:化学反应速率与反应温度有关找温度不同的数据即可;
(3)根据图表数据所用时间短的速度快;
(4)二氧化锰不溶于水,可以通过过滤分离出来,催化剂反应前后质量和化学性质不变,只要适合反应速度减慢的例子都行.
故答案为:(1)2H2O2
2H2O+O2↑
(2)B D
(3)越快
(4)过滤 化学性质 食用油中加入某种物质延长供质期(减慢氧化速率)等(合理答案均可)
(2)小明观点是化学反应速率与反应物的质量分数有关,所以找质量分数不同的数据;小红同学观点:化学反应速率与反应温度有关找温度不同的数据即可;
(3)根据图表数据所用时间短的速度快;
(4)二氧化锰不溶于水,可以通过过滤分离出来,催化剂反应前后质量和化学性质不变,只要适合反应速度减慢的例子都行.
故答案为:(1)2H2O2
| ||
(2)B D
(3)越快
(4)过滤 化学性质 食用油中加入某种物质延长供质期(减慢氧化速率)等(合理答案均可)
点评:在设计对比实验时只允许一个变量,研究哪一因素影响就设计哪一因素为变量.
练习册系列答案
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逻辑推理是化学学习常用的思维方法.某校研究性学习小组在做“寻找新的催化剂”课题时,发现将生锈的铁钉放到过氧化氢溶液中,也可以加快过氧化氢的分解速率.于是,他们对此展开探究:
(1)提出问题:什么物质是该反应催化剂?
(2)设猜想与假设:下面是组内两位同学所作的猜想,请你完成小华的猜想.
假设一:小芳同学:铁钉表面的氧化铁是H202溶液分解反应的催化剂.
假设二:小华同学:铁钉里的 是H202溶液分解反应的催化剂.
(3)实验与结论:
(4)讨论交流:
同学们讨论后认为,小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧
气的催化剂,理由是: .
请你设计实验(写出实验步骤、实验现象及结论)证明其中的某一点理由: .
(5)反思与评价:
小强通过仔细观察发现“实验Ⅱ”中一直没有现象的试管,过了一段时间后试管中也出现了气体,小强觉得很奇怪,你能猜想其中的原因吗? .
(1)提出问题:什么物质是该反应催化剂?
(2)设猜想与假设:下面是组内两位同学所作的猜想,请你完成小华的猜想.
假设一:小芳同学:铁钉表面的氧化铁是H202溶液分解反应的催化剂.
假设二:小华同学:铁钉里的
(3)实验与结论:
实验操作 |
实验现象 | 实验结论 |
| 实验Ⅰ:把一定质量的氧化铁粉末加入到装有10 mL5%的过氧化氢溶液的试管中,并用一根带火星的小木条置于试管口,观察现象. | 反应的化学方程式为: 假设一成立 | |
| 实验Ⅱ:取10 mL5%的过氧化氢溶液于另一支试管中,加入 |
无现象 |
假设二 (填“成立”或“不成立”) |
同学们讨论后认为,小芳的“实验I”还不能够确切的说明氧化铁就是过氧化氢分解制取氧
气的催化剂,理由是:
请你设计实验(写出实验步骤、实验现象及结论)证明其中的某一点理由:
(5)反思与评价:
小强通过仔细观察发现“实验Ⅱ”中一直没有现象的试管,过了一段时间后试管中也出现了气体,小强觉得很奇怪,你能猜想其中的原因吗?