题目内容
9.学校化学兴趣小组知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂.请参与他们的探究过程,并填写下列空白.(1)【问题】Al2O3能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)【猜想】Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
(3)【实验验证】(填写表格空白处)
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条深入装有过氧化氢溶液的试管中 | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液分解很慢 |
| 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 | 木条复燃 | Al2O3加快了反应的速度 |
(5)【讨论与反思】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:
实验三:【实验目的】探究探究Al2O3的质量没有改变
【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分离,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量.
【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.
(6)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:Al2O3的化学性质是否改变(将Al2O3放入新的过氧化氢溶液,观察是否仍旧能加快反应速度)探究.
分析 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂(又叫触媒).要探究一种物质能否作为化学反应的催化剂,一般要注意从三个方面入手进行:一是探究加入该物质能否改变化学反应速率;二是探究反应前后该物质的质量是否改变;三是探究化学反应前后该物质的化学性质是否改变.
解答 解:(3)[实验验证]
通过实验一探究Al2O3对过氧化氢分解速率的影响.实验1的步骤是:将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中,带火星的木条不复燃,可见常温下过氧化氢分解速率很慢.然后在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3,带火星的木条复燃,可见,Al2O3能加快过氧化氢的分解速率.但不能说Al2O3就是过氧化氢的催化剂.
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.将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al2O3,必须经过洗涤、烘干后才称量,减少实验数据的误差.
最后,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.
故答案为:
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 实验一 | 将带火星的木条深入装有过氧化氢溶液的试管中 | ||
| 实验二 | Al2O3加快了反应的速度 |
称量;
(6)Al2O3的化学性质是否改变(将Al2O3放入新的过氧化氢溶液,观察是否仍旧能加快反应速度).
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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兴趣小组于是设计了如下实验:
(1)实验目的:探究生石灰是否变质
(2)实验原理:稀盐酸与碳酸钙反应,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊
(3)实验方案:
(4)实验结论:实验室里敞开放置的生石灰样品部分(没有、部分、全部)变质.
兴趣小组于是设计了如下实验:
(1)实验目的:探究生石灰是否变质
(2)实验原理:稀盐酸与碳酸钙反应,生成的气体能使澄清的石灰水变浑浊
(3)实验方案:
| 步骤 | 现象 | 结论或解释 |
| 1、取样放入水中,充分搅拌后过滤,用手触摸容器壁 | 有点烫 | 样品中有(有或没有)生石灰 |
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②三氧化二锑不用填可由锑在空气中燃烧制得,写出反应的化学方程式4Sb+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Sb2O3
③已知三氧化二锑是一种白色固体,锑是一种银灰色固体,将锑从氧化物中提取出来可使用碳的热还原法:写出反应的化学方程式为:2Sb2O3+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Sb+3CO2预期实验现象是固体由灰色变成白色
Ⅱ.某研究小组为了研究不同条件下金属铝粉在过量稀硫酸中的溶解性能,设计如表实验.已知:稀硫酸中溶质质量分数为49%,反应均需要搅拌60min.
(1)实验①和②的目的是其它条件不变,温度对稀硫酸溶解铝粉量的影响.为了获得铝粉溶解量,还需要测量的数据是反应60min后剩余铝粉的质量.
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1=20℃,V1=20 mL.
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2=20℃,V2=15 mL.研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解.原因是形成铝、铜原电池反应,加快反应速率.
②三氧化二锑不用填可由锑在空气中燃烧制得,写出反应的化学方程式4Sb+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Sb2O3
③已知三氧化二锑是一种白色固体,锑是一种银灰色固体,将锑从氧化物中提取出来可使用碳的热还原法:写出反应的化学方程式为:2Sb2O3+3C$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4Sb+3CO2预期实验现象是固体由灰色变成白色
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| 编号 | 温度/℃ | 加入某盐 | H2SO4体积/mL | H2O体积/mL | 铝粉加入量/g | 铝粉溶解量/g |
| ① | 20 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.0307 |
| ② | 80 | 不加 | 40 | 0 | 2.0050 | 0.1184 |
| ③ | t1 | 不加 | 20 | V1 | 2.0050 | \ |
| ④ | t2 | 49% CuSO4溶液 | 20 | V2 | 2.0050 | \ |
(2)实验①和③是为了研究硫酸的浓度对该反应的影响,则t1=20℃,V1=20 mL.
(3)实验③和④是为了研究加入CuSO4溶液对该反应的影响,则t2=20℃,V2=15 mL.研究表明,在相同条件下加入少量CuSO4有利于Al的溶解.原因是形成铝、铜原电池反应,加快反应速率.