实验室常用过氧化氢溶液和用二氧化锰作催化剂制取氧气。 【提出问题】二氧化锰是催化剂,二氧化锰的用量对反应速率是否有影响? 【设计实验】(1)实验装置如图所示。(
题型:不详难度:来源:
实验室常用过氧化氢溶液和用二氧化锰作催化剂制取氧气。 【提出问题】二氧化锰是催化剂,二氧化锰的用量对反应速率是否有影响? 【设计实验】(1)实验装置如图所示。
(2)实验记录:每次用30mL10%的过氧化氢溶液,采用不同量二氧化锰粉末做催化剂进行实验,测定相关数据记录于下表中:
序号
| 1
| 2
| 3
| 4
| 5
| 6
| 7
| 8
| 9
| 10
| MnO2(g)
| 0.1
| 0.2
| 0.3
| 0.4
| 0.5
| 0.6
| 0.7
| 0.8
| 0.9
| 1.0
| 待测数据
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| 【分析】(1)写出该反应的符号表达式 。 (2)上述实验应该测定的“待测数据”可能是 。 (3)10次实验“每次用30 mL 10%的过氧化氢溶液”的目的是 。 (4)若第2次实验比第3次实验的“待测数据”更 (填"大"或"小"),说明催化剂的用量越多,反应越快。 【实验与结果】经多次实验证明,第1次实验至第7次实验中过氧化氢的分解速率依次加快,第7次实验至第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异。 【结论】 。 【评价与反思】(答对本小题奖励4分,化学试卷总分不超过60分) 氧化铜是否也能用做过氧化氢溶液制取氧气的催化剂?请设计实验验证。 。 |
答案
(1)H2O2 H2O+ O2 ↑;(2)量筒中收集到相同体积水所用的时间(或相同时间内量筒中收集到水的体积); (3)控制变量;(4)大 【结论】催化剂的用量在一定范围内对反应速率有影响; 【评价与反思】 验证氧化铜能改变过氧化氢分解反应的速率且反应前后的质量和化学性质均未发生变化,即说明氧化铜可做过氧化氢分解制氧气的催化剂。(只要合理,均可给分); |
解析
试题分析:试验中根据催化剂的量不同,过氧化氢溶液分解产生氧气的量不同,而氧气的体积可以由集气瓶中排出水的体积,所以用量筒测出水的体积就是氧气的体积,即:量筒中收集到相同体积水所用的时间(或相同时间内量筒中收集到水的体积);在该实验中是探究催化剂的量与化学反应速度的关系,所以变量是催化剂的质量,其他量必须相同,即控制变量;经多次实验证明,第1次实验至第7次实验中过氧化氢的分解速率依次加快,第7次实验至第10次实验所记录的“待测数据”无明显差异,说明催化剂的用量在一定范围内对反应速率有影响, |
举一反三
某研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程: [假设] H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关 [实验方案]常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。 [试验记录]
试验编号
| 1
| 2
| 反应物
| 6% H2O2
| 6% H2O2
| 催化剂
| 1g红砖
| 1gMnO2
| 时间(秒)
| 152 S
| 35 S
| [结论] 该探究过程得出的结论是 , [反思]一个成员说“该实验还不能证明红砖粉可以做该反应的催化剂,若要证明红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加试验来验证”,你认为还要增加的实验是证明它们在化学反应前后的 和_____ 是否改变。 [拓展]H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关? [假设] |
某同学研究化学实验室中某块白色固体的性质,进行了如下实验,其中你认为不正确的实验方案是( )A.观察固体的颜色和外观 | B.放入水中试其溶解性 | C.用嘴尝其味道 | D.加热观察是否有变化 |
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张丽同学欲通过实验证明“二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂”这一命题。她设计并完成了下表所示的探究实验:
| 实验操作
| 实验现象
| 实验结论或总结
| 结论
| 总结
| 实验一
| 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
| 有气泡产生,木条不复燃
| 过氧化氢分解产生氧气,但反应速率 。 反应的化学方程式为: 。
| 二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂
| 实验二
| 向盛水的试管中加入二氧化锰,伸入带火星的木条
| 没有明显现象
|
| 实验三
|
|
| 二氧化锰能加快过氧化氢的分解
| 请你帮张丽同学填写上表中未填完的空格。 (1)在张丽的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是 。 (2)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。 第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是: ; 第二方面的实验是利用“实验三”反应后试管内的剩余物继续实验。接下来的实验操作是: 。 |
定量研究对于化学科学发展有重大作用,因此我们应该掌握好有关质量守恒定律的相关知识。 (1)下图A、B、C三个实验用于验证质量守恒定律,其中不能达到实验目的的是 (选填序号),理由是 。
(2)自然界中绿色植物光合作用可用下式表示:CO2+H2O淀粉+O2 分析化学反应前后元素种类可知:淀粉中一定含有的元素是_ ___(填元素符号),可能含有的元素是____(填名称)。 (3)在一个密闭容器内有A、B、C、D四种物质,在一定条件下充分反应,测得反应前后各物质的质量如下表:
物质
| A
| B
| C
| D
| 反应前质量/g
| 2
| 24.5
| 4
| 8
| 反应后质量/g
| 16.9
| 0
| 13.6
| X
| 表中X=______,在反应中D这种物质可能起__ __ _ 作用。容器内发生反应的基本类型是______(选填:化合反应或分解反应)。 |
为进一步研究高锰酸钾的分解产物,某兴趣小组同学查阅资料,并取一定质量的高锰酸钾加热使之完全分解,然后分别进行了以下三个实验。 【实验内容】:
编号
| 实验内容
| 实验现象
| 实验结论
| 1
| 取反应后固体剩余物0.2g加入5mL 6%的H2O2溶液中
| 剧烈反应,放出大量热量,产生大量气体
| 固体剩余物中的MnO2对H2O2分解有催化作用
| 2
| 取0.2gMnO2加入5mL a (H2O2溶液的质量分数)的H2O2溶液中
| 平稳反应,放出热量,持续产生气体
| MnO2对H2O2分解有催化作用
| 3
| 取反应后固体剩余物1.0g加入足量水中,充分溶解,过滤
| 固体完全溶解,滤纸上无黑色固体残余物
| 固体剩余物中无 b
| 【实验分析】 (1)完成上表中的填空内容:a 、b ; (2)实验2的目的是 ; (3)同学们经过讨论,认为实验1的结论不正确,理由是 ; 【查阅资料】 Ⅰ、KMnO4受热分解时,在某条件下可能发生以下两个反应: ①6KMnO42K2MnO4+K2Mn4O8+4O2↑ ②KMnO4KMnO2+O2↑ Ⅱ、相对分子质量:(KMnO4:158 O2:32) (4)16gKMnO4中氧元素的质量为 ;加热使之完全分解,若完全发生反应①,生成O2的质量为 ;若同时发生反应①②,生成O2的质量范围是 。(保留二位小数。提示:依据质量守恒定律观察) |
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