组卷网 > 初中化学综合库 > 物质的化学变化 > 化学变化基本特征 > 催化剂 > 催化剂的概念、性质与用途
题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:35 题号:11764587
化学兴趣小组的同学对“二氧化锰在过氧化氢分解前后的质量和化学性质没有改变”这一结论产生了兴趣,决定进行亲身验证。

【查阅资料】
①过滤是将不溶于水的固体和液体分离开的操作,二氧化锰不溶于水。
②在一定范围内,温度升高,化学反应的速率会加快。
【初步验证】
小华提出先用电子天平称量1.0g的二氧化锰,然后将其与过氧化氢溶液中,请写出该反应的化学方程式____________________,反应类型是___________,待反应结束后,过滤,洗涤,再进行二次称量,结果发现所得数据大于1.0g,原因可能是_____________
【实验改进】
小强针对上述原因,提出烘干后再称量的方案,结果得到了准确的实验结论,与此同时,老师引导同学们可以尝试蒸发的方法,结果也得到了相同的结果。由此我们得出的实验结论是______________
【深入探究】
对于二氧化锰在反应前后化学性质没有改变的验证,小兵提出可以直接向刚蒸干的二氧化锰中滴入过氧化氢溶液,若能观察到仍有___________的现象,就可以得出结论。但小芳对此产生了异议,她的理由是_________。(已确认产生的气体为氧气)
【实验反思】
在过氧化氢制取氧气的过程中,二氧化锰的确起到了加快过氧化氢分解的作用,那么有没有别的方法也能起到这一效果呢?对此,兴趣小组的同学们展开了激烈的讨论,并最终设计出了如图甲所示的装置。
(1)此装置能较快收集到氧气的理论依据是________________
(2)课堂上同学们利用如图甲所示装置做过氧化氢制取氧气的实验时,用带火星的木条检验氧气,却发现带火星的木条很难复燃,这又是为什么呢?_______________
(3)针对这一异常现象,兴趣小组的同学们去请教了老师,老师在思考以后,决定对甲装置进行改进,如乙图所示,发现带火星的木条较易复燃(图中的加热装置已略去)。
【交流与讨论】(1)兴趣小组的同学们受到启发,在查阅了相关资料后,又共同设计处了图丙所示的装置,发现带火星的木条也易复燃(图中的加热装置已略去),根据图乙装置的启示,请你分析浓硫酸的作用可能是_______________
(2)再加热过氧化氢溶液制取氧气的过程中,加热的温度与集气瓶中氧气的体积分数之间存在联系(如曲线图所示),若能使带火星的木条复燃所需的氧气的体积分数最低为49%(只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响),现欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在______

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科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐1】化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,想再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。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白。
【提出问题】氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】氧化铝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_____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氧化铝,然后将带火星的木条伸入试管中_____氧化铝能加快过氧化氢的分解速率

【得出结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,氧化铝的化学式为_______
【反思提高】经过讨论,有的同学认为只有上述两个实验,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验,原因是:____
于是大家设计进行实验三:
【实验目的】探究___________
【实验步骤】①准确称量氧化铝(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___________,洗涤,干燥,称量;④对比反应前后氧化铝的质量。
【交流讨论】如果___________,通过以上实验探究说明氧化铝可以作过氧化氢分解的催化剂。在讨论过程中,有的同学认真阅读课本中催化剂的描述后提出,以上三个实验还不足以证明氧化铝是过氧化氢分解的催化剂,还应该补充证明的实验,才更加科学严谨。
2020-12-23更新 | 81次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
【推荐2】小林在一次课外活动探究中发现,将一片土豆片放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对此,实验小组的同学进行了如下探究:
【提出问题】土豆能不能做过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】猜想一:土豆能做过氧化氢分解的催化剂。
猜想二:__________
【实验验证】
实验实验操作实验现象
A在试管中加入过氧化氢溶液,然后将带火星的木条伸入试管中木条不复燃
B在装有过氧化氢溶液的试管中加入0.5g土豆,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
C待B中反应结束,将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、干燥、称量称得固体质量为0.5g
D将C中所得固体放入试管中,重新加入过氧化氢溶液,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
【分析数据、得出结论】
(1)实验C证明土豆在反应前后_________没有发生变化。
(2)实验D证明土豆在反应前后________没有发生变化。
【结论】由以上实验探究可以得出,正确的猜想是:________
【实验拓展】
该研究小组又做了比较土豆与二氧化锰的催化效果的实验(如图)。实验时均以生成20mL气体为准。其他可能影响实验的因素均忽略不计。

相关数据如下表:
实验编号3%过氧化氢溶液体积其他物质质量待测数据
20mL鲜土豆片0.5ga
20mL二氧化锰0.5gb
【分析总结】用量筒收集气体的优点是:___________;该实验还需控制的量有________;上述实验中的“待测数据”指_________
【拓展提升】
(3)研究小组继续开展“寻找过氧化氢分解的新催化剂”活动。小明用坩埚钳夹取一点光亮的铜丝,放到酒精灯火焰上灼烧至表面变黑(此物质是氧化铜)。然后迅速地插入一只装有20mL3%的过氧化氢溶液的试管中。观察到试管内迅速产生大量气泡。于是得出结论氧化铜可以加快过氧化氢的分解。小组同学认为这个结论不可靠。原因是使得过氧化氢分解速率加快的因素还可能与__________有关。
(4)请写出实验室中用过氧化氢溶液制取氧气的化学方程式________
2022-01-20更新 | 109次组卷
科学探究题 | 适中 (0.65)
解题方法
【推荐3】同学们应用数字化实验探究外界条件对双氧水分解速率的影响.实验装置如图:

【进行实验】
序号主要实验步骤装置内压强-时间图象


1
①1号抽滤瓶中不加任何试剂,
2号抽滤瓶中加入0.2gMnO2粉末,
3号抽滤瓶中加入0.2gFeCl3粉末.
②用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液.


2
①三个抽滤瓶中分别加入0.2g FeCl3粉末.
②分别用1号分液漏斗加入15mL2%的H2O2溶液;用2号分液漏斗加入15mL4%的H2O2溶液;用3号分液漏斗加入15mL6%的H2O2溶液.




3
①三个抽滤瓶中分别加入0.2g FeCl3粉末,分别放入装有10℃、20℃、40℃水的水槽中.
②用三支分液漏斗分别加入15mL4%的H2O2溶液.
【解释与结论】
(1)实验1的2号抽滤瓶中反应的化学方程式为 ______
(2)某同学得到“不同催化剂的催化效果不同”的结论,他的依据是 ______
(3)通过上述实验得到:影响该反应速率的外界因素有 ______
【反思与评价】
(4)经过多次实验,有的同学对比实验1的3号瓶、实验2的2号瓶中同为40s时的气体压强,发现存在较大的差异,可能的原因是 ______
2017-03-22更新 | 190次组卷
共计 平均难度:一般