题目内容

14．拓展探究学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢（H2O2）分解的催化剂后，想再探究其他一些物质如Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂．请你一起参与他们的探究过程，并填写下列空白．
【提出问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？
【作出猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂．
【实验验证】
实验步骤实验现象实验结论
实验一将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中有少量气泡
木条不复燃		常温下过氧化氢溶液分解速率很慢
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		产生大量的气泡
木条复燃		Al2O3能加快过氧化氢的分解速率
【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率，故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂．
【反思提高】经过讨论，有的同学认为只有上述两个证据，不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，还要补充一个探究实验三：
实验三：【实验目的】探究Al2O3在反应前后质量是否改变
【实验步骤】①准确称量Al2O3（少量）的质量；②完成实验二；③待反应结束，将实验二试管里的物质进行过滤，洗涤，干燥干燥，称量；④对比反应前后Al2O3的质量．
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变，则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂．
【提出新的问题】但小华认为，要证明猜想，上述三个实验还不足够，还需要再增加一个探究实验：探究Al2O3的化学性质在反应前后是否改变．通过补充实验，证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂，请你写出实验二中的化学反应方程式2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二铝\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

分析 根据已有的知识进行分析，过氧化氢溶液在常温下缓慢分解；过氧化氢溶液中加入氧化铝能较快的产生氧气，说明氧化铝对过氧化氢的分解有催化作用，要证明是催化剂，需要证明氧化铝在反应前后的质量和化学性质都不改变，据此解答．

解答 解：实验验证：要证明常温下过氧化氢溶液分解速率很慢，可以取过氧化氢溶液加入试管中，然后将带火星的木条伸入试管中；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，产生大量的气泡并且木条复燃，说明氧化铝能加快过氧化氢的分解，故填：

实验步骤实验现象实验结论
实验一将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中
实验二Al2O3能加快过氧化氢的分解速率
实验三：通过实验前后两次称量，可知实验三是探究Al2O3在反应前后质量是否改变．故填：Al2O3在反应前后质量是否改变．
【提出新的问题】还必须在增加一个实验：探究Al2O3的化学性质在反应后是否改变．只有Al2O3具备既能改变化学反应速率，其质量和化学性质在反应前后又保持不变，才能作为过氧化氢分解的催化剂．故填：Al2O3的化学性质在反应前后是否改变；
在氧化铝的催化作用下，过氧化氢分解为水和氧气；故填：2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二铝\;}}{\;}$2H2O+O2↑．

点评 此题探究Al2O3是不是过氧化氢分解反应的催化剂．中考有关催化剂的考查主要集中在催化剂的作用和探究某物质是不是过氧化氢或氯酸钾分解反应的催化剂．催化剂的特点可以概括为“一变二不变”，一变是能够改变化学反应速率，二不变是指质量和化学性质在化学反应前后保持不变．要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂，必须同时具备上述特点．

练习册系列答案
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4．阅读以下短文，回答下列问题．
2011年3月11日13时46分，日本发生9级地震，震中位于日本本州岛仙台港东130公里处，地震引发了高达10米的大海啸．
地震发生后，日本福岛核电站发生爆炸，目前已确认出现核泄漏事件，为防辐射最有效的方法是每天服用碘100毫克．我们平时吃的碘盐中的碘以碘酸钾（KIO3）形式存在，食盐含碘的平均值是“30mg/kg”．成年人一天食盐摄入量不能超过12克．
地震发生后，世界各国均表示深切关注，中国国际救援队于13日凌晨奔赴日本地震灾区，进行了及时、高效的救援工作，得到日本民众和国际社会的高度认可．
请根据所学知识回答下列问题：
（1）碘酸钾中碘元素的化合价为+5价，如果依靠从碘盐中获取足够的碘来抵挡核辐射，需要每天食用碘盐3.33千克．（保留两位小数）
（2）童童由于摄入食盐太少，需要补充溶质质量分数为0.9%的生理盐水．童童担心这生理盐水是否合格，决定测定这生理盐水中NaCl的质量分数．他取该生理盐水130克，将硝酸银逐滴加入食盐溶液至沉淀刚好完全，过滤，将沉淀洗涤，干燥，生成氯化银沉淀2.87克．请计算该生理盐水中NaCl的质量分数．（NaCl+AgNO3=AgCl↓+NaNO3）
5．如图是检测碳酸钠和氯化钠混合物中碳酸钠质量分数的实验过程和一些实验数据．

已知：Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl．请根据已知条件完成下列计算：
（1）从图中数据可知，此次实验共生成沉淀10克；
（2）通过图中数据计算最后溶液中所含有氯化钠的质量（溶液未饱和）；
（3）原混合物样品中碳酸钠的质量分数．（计算结果保留到0.1%）是多少？
2．按要求写出化学方程式：
（1）写出镁、铜、氧气、盐酸两两间能发生反应的化学方程式，并注明反应类型2Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2MgO，化合反应；Mg+2HCl═MgCl2+H2↑，置换反应；2Cu+O2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2CuO，化合反应
（2）写出有硫酸参加反应的两个中和反应H2SO4+2NaOH═Na2SO4+2H2O；Ca（OH）2+H2SO4=CaSO4+2H2O．
9．以自行车代替汽车出行，可以减少我们现代生活中留下的“碳足迹”，积极应对全球气候变暖的严峻挑战．我们的各种行为留下的“碳足迹”可以用直观的“碳足迹计数器”进行估算．比如：
开车的二氧化碳排放量（kg）=汽油消耗升数×2.2
设骑车代替开车出行100Km，可以节约9L，则可以减排的二氧化碳约为（　　）
A．100KgB．20KgC．9 KgD．2.2 Kg
19．某中学化学兴趣小组按照课本实验方法，做木炭与氧化铜反应实验时，发现很难观察到紫红色铜的生成，却往往有暗红色固体出现．他们决定对这个实验进行探究和改进．
【提出问题】暗红色的固体是什么？如何使木炭还原氧化铜的实验现象更明显？
【查阅资料】铜有+1和+2两种化合价，氧的化合价为-2，碳的化合价为+4或-4．
【猜想与假设】
（1）同学们认为这种暗红色固体可能是一种化合物，并猜测它的化学式为Cu2O，同学们除了根据物体颜色进行猜测之外还根据质量守衡定律和铜还有+1价 进行猜测．
（2）同学们还认为，通过改变反应物的状态、质量比，可以使该实验现象更加明显，减少出现暗红色固体的情况．
【分析与交流】
 ①小吴建议用超细炭粉与氧化铜粉末进行实验．你认为这样建议的原理是固体反应物间的反应，使用颗粒更小的反应物，可以增加表面积，有利于反应的进行．
②对下列三种氧化铜和碳的质量比例，小施建议选择A（填选项序号）的比例．
A.40：4            B.40：3          C.40：2.5
【实验与结论】
（3）待反应结束，先将导气管从石灰水中取出，然后关闭止水夹，让产物自然冷却．若不关闭止水夹，可能出现的问题是空气会进入反应的试管中，使生成的依然灼热的铜重新被氧化．待产物冷却后，同学们终于找到了期待已久的紫红色铜珠，实验获得了圆满成功．
6．空气成分中，体积分数约占78%的是（　　）
A．氮气B．二氧化碳C．稀有气体D．氧气
3．随着社会的进步与发展，能源与环境问题日益受到人们的关注和重视，请回答下列问题：
（1）汽油和柴油主要是由石油炼制的产品；
（2）为了减少汽车尾气对空气的污染，部分汽车改用压缩天然气做燃料，请写出天然气主要成分燃烧的化学方程式CH4+2O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$CO2+2H20；
（3）化石燃料对环境的影响不容忽视，开发和利用新能源成为迫切的要求，目前人们正在开发和利用的新能源之一是太阳能或风能．
4．某粉末状混合物试样，是由下列五种物质中的几种等质量组成：①NaCl；②Na2SO4；③Na2CO3；④CuSO4（无水）；⑤CaCl2．为了要确定该粉末试样的成份，小王自己设计了一组检验方案
实验一：取粉末试样约2克于烧杯中，加蒸馏水约200毫升，搅拌后得无色透明溶液X
实验二：在溶液X中加稀盐酸，观察到有气泡产生，直至不再冒气泡后得无色透明溶Y
实验三：在溶液Y中，滴加BaCl2溶液，有白色沉淀产生
实验四：继续滴加BaCl2溶液至足量，过滤分离出白色沉淀，得无色透明滤液Z
实验五：在滤液Z中，滴入AgNO3溶液，观察到白色沉淀，加入稀硝酸，沉淀不溶解
（1）根据上述实验现象，用序号①～⑤填空，原粉末中一定没有的物质是④⑥；一定含有的物质是②③．
（2）从整个方案设计看，你认为王同学不需要做哪些实验也能得出以上结论DE．
A．实验一   B．实验二  C．实验三    D．实验四  E．实验五
（3）为确定试样中是否含有氯化钠，则要把实验二和实验三中所滴加的药品依次改为HNO3、Ba（NO3）2．

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