人教版新课标化学教材九年级上册(2012教育部审定)“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 |
| II.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次试验,观察现象。 | 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。 | |
| IV分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 | |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是 ;
(2)实验II、III证明:氧化铁的质量和 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;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式 。
【实验评价】
实验设计IV的目的是 ;
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】
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.酶是一种重要的生物催化剂,它属于糖类
E.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物
实验是学习化学的重要手段,请阅读下列实验装置图,回答有关问题。![]()
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图3水蒸发实验 图4电解水实验
(1)同学们先按图1的方式实验,该实验中,大家进行了两次称量,有四个小组得到下列数据,其中有问题的两组数据是 (填序号)。
| | A | B | C | D |
| 盐酸加入Na2 CO3粉末前称量/g | 85.3 | 82.8 | 84.8 | 86.5 |
| 盐酸加入Na2 CO3粉末后称量/g | 85.3 | 80.6 | 83.2 | 87.8 |
(2)同学们又按照图2的方式实验,当天平平衡后,挤压胶头滴管逐滴滴人盐酸,最终天平的状态是 (填序号)。A.左盘高 B.右盘高 C.保持平衡
(3)比较图3和图4两个实验中水的变化,用分子原子的观点分析其不同点: ;图4中b得到的气体为
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)____实验证明小明的观点是正确的,_______实验证明小红的观点是正确的。
| A.①和② | B.②和③ | C.③和④ | D.①和④E.②和⑤ |
(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 (填操作名称)将其分离出来称量,同时还应检验其 没有改变。
同学们对美术组的环保石头纸(主要成分为碳酸钙,加入适量聚乙烯和少量胶合剂)展开探究:
[拓展实验一] 探究影响石头纸与盐酸反应快慢的因素
(1)甲、乙两同学设计实验如下:
| | 甲 | 乙 |
| 实验过程 | ||
| 现象 | 试管①、②、③中产生气泡快慢的顺序为: ①>②>③。 | |
| 分析结论 | Ⅰ 碳酸钙与稀盐酸反应的化学方程式为 Ⅱ 对比甲同学实验①②可知, ,化学反应的速度越快; Ⅲ 对比甲同学实验 (填实验序号)可知,反应物的接触面积越大,反应速率越 。 Ⅳ乙同学的实验中,数据记录纸上应该连续记录的实验数据是 和 。 | |
(2)甲组同学的方法是:(同温同压下,不同气体混合后体积等于混合前各气体体积之和。)将样品与稀盐酸反应,测定反应后生成CO2的体积,再换算为质量,最后根据CO2的质量求出样品中碳酸钙的质量。下图(Ⅰ)为石头纸与稀盐酸反应的装置,图(Ⅱ)用于测量CO2的体积。接仪器,夹紧弹簧夹,向a中加入一定量的水,如果a、b中有稳定的高度差,说明:装置(I)气密性 (选填“良好”或“漏气”)
② 图(Ⅱ)装置中油层的作用是_ ;
③ 反应停止后, (填序号)可使反应前后
油层上方气体压强和外界大气压相同,此时
排出水的体积即为生成二氧化碳的体积。
A.水平移动量气管
B.上下移动量气管