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题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:95 题号:11437392
学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某兴趣小组同学在课外进行了有关过氧化氢分解反应的再探究。
【探究一】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些? 兴趣小组同学做了四个实验,实验数据如下表:
实验
序号
H2O2 溶液的溶质质量分数%H2O2 溶液的体积/mL温 度
/℃
MnO2的用量/g收集O2的体积/mL反应
时间
51200.1416 s
151200.146 s
305350498 min
30555042 0min
(1)对比③④两组实验,可得出过氧化氢分解速率与温度的关系:当过氧化氢溶液的体积和浓度等其它条件相同时,_____
(2)能说明过氧化氢的分解速率与其质量分数有关的实验是______填实验序号)。
【探究二】其他金属氧化物能否起到类似 MnO2 的催化作用?
兴趣小组同学用天平称量 0.2 g CuO,用量筒量取 5 mL 5% 的H2O2溶液,进行如下图所示实验(①~⑦代表实验操作步骤)。

(3)小组同学通过上述实验得出结论:CuO 可作过氧化氢分解的催化剂,支持该结论的实验证据是_____
(4)欲比较不同催化剂 CuO 和 MnO2对H2O2 分解速率的影响,实验时需要控制的变量有_____
(5)过氧化氢能被MnO2 催化分解放出氧气的文字(或符号)表达式为_____

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科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】先进的催化技术已成为当今化工技术开发和进步的动力,大多数化工生产都有催化剂的参与。
(1)化工生产使用催化剂的目的是___________
(2)某研究小组发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢的分解速率加快。对于此现象,小组同学进行如下探究:
【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂?
【作出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验步骤实验现象结论及解释
取A、B两支试管,各加入5mL5%的过氧化氢溶液,仅向B试管中加入0.2g淀粉,分别伸入带火星的木条A中无明显现象;B中产生大量气泡,带火星的木条复燃B中产生的气体是__
向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,伸入带火星的木条,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量固体B中又产生大量气泡,带火星的木条复燃;固体质量为__g反应前后淀粉的质量和____均没有改变,能作过氧化氢分解的催化剂
写出淀粉催化过氧化氢分解的文字(或符号)表达式:___________
【实验拓展】小组同学设计了如图装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果,实验均以生成25mL气体为准,相关数据见表:
   
实验5%的H2O2溶液的体积催化剂待测数据
120mL淀粉0.5ga
220mL

__________
b
表中划线处应填___________,表中的“待测数据”是指___________;若a>b,则可得出___________的催化效果较好。
2023-10-31更新 | 30次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
名校
解题方法
【推荐2】实验小组研究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
【查阅资料】①MnO2、FeCl3均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。
②锥形瓶内氧气浓度达到最大值时,表明过氧化氢已完全分解。
【实验准备】组装图1所示装置(夹持仪器已略),经检验,装置的气密性良好。
   

(1)此装置中注射器替代长颈漏斗的优点是_______________
实验1:比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入催化剂,用注射器推入过氧化氢溶液,记录实验数据。
序号药品
氧气浓度传感器的数据
1-13mL、5%过氧化氢溶液0.03gMnO2固体
1-23mL、5%过氧化氢溶液0.03 g FeCl3固体
【解释与结论】
(2)用MnO2催化过氧化氢分解的符号或文字表达式为_______________
(3)为达成实验1的目的,需要被控制成相同的变量有过氧化氢溶液的浓度、_______________
(4)依据实验1的数据可推知MnO2催化过氧化氢分解的速率大于FeCl3,其证据是_______________
实验2:继续探究FeCl3质量对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示,在锥形瓶中放入FeCl3,用注射器推入5%过氧化氢溶液,记录实验数据。
序号FeCl3质量过氧化氢溶液体积过氧化氢完全分解所用时间
2-10.03g3 mL61s
2-20.04g3 mL56s
2-30.05g3 mL49s
【解释与结论】
(5)由实验2可得结论:FeCl3质量在0.03~0.05g范围内,_______________
【反思与评价】
(6)实验小组用1-2的方案制备氧气,发现反应速率偏慢。根据上述实验结论,你认为可采取的改进措施有①_______________,②_______________写出两条。
2024-02-05更新 | 14次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐3】实验室常用加热氯酸钾和少量二氧化锰的混合物的方法制取氧气,写出该反应的符号表达式______________
小明发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是他进行了如下探究:
【提出猜想】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【完成实验】按下表完成实验并记录数据:分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
实验编号   实验药品分解温度(℃)
 ① 氯酸钾    580
 ② 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1)    350
 ③ 氯酸钾、氧化铜(质量比l:1)    370
 ④ 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1)    390
【分析数据、得出结论】
(1)通过实验__________与实验④对比,证明小明的猜想是合理的。
(2)实验所用的三种物质,催化效果由好到差的顺序是____________________
【反思】
(1)如果要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证氧化铁的__________________在反应前后不变。
(2)当使用同种催化剂时,可能影响催化效果的因素有____________________________
2017-12-20更新 | 149次组卷
共计 平均难度:一般