某校开展化学实验探究活动:某化学学习小组用如图1装置来探究“影响过氧化氢分解速率”的因素。
(1)写出用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的文字表达式:___________ 。
【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些
【猜想与假设】a过氧化氢溶液的浓度;b反应温度。
【设计实验】甲组同学设计如表所示实验方案(测定收集一瓶相同体积O2所需要的时间)
(2)为了准确测定收集一瓶相同体积O2所需要的时间,此实验中宜采用的气体收集方法是___________ 。
【收集证据】(3)要比较温度对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验编号是___________ 。
【得出结论】(4)根据上述实验得出的结论是___________ 。
【查阅资料】溶液有酸碱性,硫酸溶液呈酸性,氢氧化钠溶液呈碱性。
(5)乙组同学研究酸性、碱性溶液对过氧化氢分解速率的影响,生成O2体积与时间关系如图2所示。
①写出一条规律性结论:相同条件下,过氧化氢在___________ 性环境下分解生成O2的速率较快;
②乙组同学提出可以用过氧化钡固体与硫酸溶液反应制取过氧化氢(已知还生成另一种物质硫酸钡),该反应的文字表达式为___________ ;选择用过氧化钡固体与硫酸溶液反应制过氧化氢理由是:相同条件下,___________ ,因此制得的过氧化氢质量较多。
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(1)写出用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的文字表达式:
【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些
【猜想与假设】a过氧化氢溶液的浓度;b反应温度。
【设计实验】甲组同学设计如表所示实验方案(测定收集一瓶相同体积O2所需要的时间)
实验编号 | 温度 | 催化剂 | 过氧化氢溶液用量及浓度 | 时间 |
实验Ⅰ | 25℃ | 1g二氧化锰 | 10mL 2% | 115s |
实验Ⅱ | 25℃ | 1g二氧化锰 | 10mL 5% | 35s |
实验Ⅲ | 35℃ | 1g二氧化锰 | 10mL 5% | 15s |
【收集证据】(3)要比较温度对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验编号是
【得出结论】(4)根据上述实验得出的结论是
【查阅资料】溶液有酸碱性,硫酸溶液呈酸性,氢氧化钠溶液呈碱性。
(5)乙组同学研究酸性、碱性溶液对过氧化氢分解速率的影响,生成O2体积与时间关系如图2所示。
①写出一条规律性结论:相同条件下,过氧化氢在
②乙组同学提出可以用过氧化钡固体与硫酸溶液反应制取过氧化氢(已知还生成另一种物质硫酸钡),该反应的文字表达式为
更新时间:2020-12-14 19:48:32
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科学探究题
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解题方法
【推荐1】84消毒液H2O2溶液都是常用消毒剂,兴趣小组对两种消毒剂进行了如下探究活动。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后______ (填写实验操作和现象),证明产生的气体是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
猜想二:作_______ ,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】①按图所示组装实验装置,并__________ 。
②向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mLH2O2溶液。
③……
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学式为NaClO)。
【实验1】取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,发现有大量气泡产生;然后
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
猜想二:作
【实验2】①按图所示组装实验装置,并
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③……
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】小明同学在做家庭实验时,不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上,发现土豆丝上立即冒气泡,激发了小明的探究欲望,请你参与小明的探究:
【提出问题】土豆能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】
(1)猜想一:土豆丝能作过氧化氢分解的催化剂。
猜想二:_______ 。
【实验验证】设计并完成下表所示的探究实验:
(2)请你帮小明同学填写下表中未填完的空格。
(3)在小明的探究实验中,“实验二”起的作用是_______ 。
【反思】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,最终完全证明猜想是正确的;
(4)补充实验一:在实验三前后,各对土豆丝进行一次称量,其目的是证明:反应前后土豆丝的______ 没变;
补充实验二:倾倒实验三反应后的液体,向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液,又有大量气泡产生,说明土豆丝的_______ 没变。
【结论】
(5)通过上述同学所做的实验可以得出:猜想_______ (填“一”或“二”)是正确的。
【交流与评价】
(6)查阅资料得知:硫酸铜、猪肝、红砖粉末等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法,正确的是________。
【提出问题】土豆能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】
(1)猜想一:土豆丝能作过氧化氢分解的催化剂。
猜想二:
【实验验证】设计并完成下表所示的探究实验:
(2)请你帮小明同学填写下表中未填完的空格。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | 总结 | |
实验一 | 取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中, 伸入带火星的木条 | 有少量气泡产生,木条 | 过氧化氢分解产生氧气但含量较低 | 土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 | 向盛水的试管中加入土豆丝,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | 水和土豆丝不能放出氧气 | |
实验三 | 取5 mL 5%的过氧化氢溶液于试管中,加入土豆丝, 伸入带火星的木条 | 土豆丝能加快过氧化氢的分解 |
【反思】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,最终完全证明猜想是正确的;
(4)补充实验一:在实验三前后,各对土豆丝进行一次称量,其目的是证明:反应前后土豆丝的
补充实验二:倾倒实验三反应后的液体,向试管中余下的土豆丝中重新加入过氧化氢溶液,又有大量气泡产生,说明土豆丝的
【结论】
(5)通过上述同学所做的实验可以得出:猜想
【交流与评价】
(6)查阅资料得知:硫酸铜、猪肝、红砖粉末等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法,正确的是________。
A.催化剂只能加快反应速率 |
B.催化剂能增加生成物的质量 |
C.同一个化学反应可以有多种催化剂 |
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【推荐3】科学探究是奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白:
【提出问题】
小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时, 不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地 板上,发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂,他想,水泥块也能否作过氧化氢分解的催化剂呢? 于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块, 并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,并进行以下探究。
【猜想】
水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)
【结论】
水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化 剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究_______________ 。
【实验步骤】
①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的 物质进行过滤,洗涤, 干燥,称量。④对比反应前后水泥块质量。
【分析】
如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不足够,还需要再补充一个探究 实验:探究______________________ 。
经过实验分析得出:水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。
(4)下列关于催化剂的说法正确的是
【提出问题】
小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时, 不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地 板上,发现有大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂,他想,水泥块也能否作过氧化氢分解的催化剂呢? 于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块, 并用蒸馏水浸泡、冲洗、干燥,并进行以下探究。
【猜想】
水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 往试管中倒入 5ML 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 | 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 水泥块, 然后将带火星的木条伸入 试管中 | 木条复燃 |
【结论】
水泥块能加快过氧化氢的分解速率,故水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢分解的催化 剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究
【实验步骤】
①准确称量水泥块的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的 物质进行过滤,洗涤, 干燥,称量。④对比反应前后水泥块质量。
【分析】
如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)但小华认为,要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不足够,还需要再补充一个探究 实验:探究
经过实验分析得出:水泥块能做过氧化氢分解的催化剂。
(4)下列关于催化剂的说法正确的是
A.催化剂在化学反应里能加快反应速率 |
B.二氧化锰在任何反应中都可以作催化剂 |
C.催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变 |
D.使用催化剂能增加生成的氧气的质量 |
E.同一个反应可以用多种物质做催化剂 |
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科学探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐1】小刚同学在家中用过氧化氢给伤口消毒时,不小心洒到了水泥地面上,结果发现冒出了很多气泡,于是小刚开始尝试探究.
【提出问题】水泥是否是过氧化氢的催化剂?
【做出猜想】水泥是过氧化氢的催化剂.
【实验探究】
(1)小刚用试管取少量过氧化氢,然后伸入带火星木条,看到木条不复燃,证明没有产生氧气(或产生氧气速率太慢)
(2)小刚向试管中加入_____________ ,
(3)然后小刚再伸入带火星的木条,看到木条复燃,说明________________ .
【解释与结论】水泥是过氧化氢的催化剂.
【反思与评价】小红同学认为小刚的实验过程和实验结论不严密,理由是_________________ .
【提出问题】水泥是否是过氧化氢的催化剂?
【做出猜想】水泥是过氧化氢的催化剂.
【实验探究】
(1)小刚用试管取少量过氧化氢,然后伸入带火星木条,看到木条不复燃,证明没有产生氧气(或产生氧气速率太慢)
(2)小刚向试管中加入
(3)然后小刚再伸入带火星的木条,看到木条复燃,说明
【解释与结论】水泥是过氧化氢的催化剂.
【反思与评价】小红同学认为小刚的实验过程和实验结论不严密,理由是
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科学探究题
|
适中
(0.65)
解题方法
【推荐2】化学教材 “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】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
(3)催化剂的质量是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响?
【实验探究】
(1)A中产生的气体是_________ ;B试管中的现象 ___________ 。
(2)实验②、③证明:氧化铁的______ 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)实验设计④的目的是_________ ,若实验④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 ________ 。
(4)兴趣小组同学设计了如下图实验装置,利用压强传感器测不同质量二氧化锰对双氧水分解快慢的影响。在8mL3%的双氧水中分别加入了0.08g,0.12g,0.24gMnO2.测得容器内压强的变化曲线如下右图所示(曲线的斜率表征催化反应的速率)。请观察图,回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/11/2073475833208832/2117118922522624/STEM/1464f4b8-7425-43de-8fa7-8ba7522aab34.png)
(Ⅰ)根据图1可发现:该实验条件下,30s内催化分解8mL浓度为3%的双氧水,MnO2的最小用量为___ 克。
(Ⅱ)根据图1,下列说法正确的是________ 。
a.一定范围内,二氧化锰用量越多,双氧水分解越快;
b.反应容器的气密性,对实验所测数据的精确度有影响;
c.称量的二氧化锰质量的精确度对实验装置中最终的压强大小没有影响。
【提出问题】(1)氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?
(2)氧化铁与二氧化锰催化效果哪个好?
(3)催化剂的质量是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 |
①分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入A、B 两支试管中,向A试管中加入a g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星的木条,观察现象。 | A试管中产生大量气泡,带火星木条复燃,B试管中的现象: |
②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内,如此反复多次实验,观察现象。 | 试管中均产生大量气泡,带火星木条均复燃 |
③将实验②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a g。 | |
④分别量取5 mL5%过氧化氢溶液放入C、D 两支试管中,向C试管中加入a g氧化铁粉末,向D试管中加入a g二氧化锰粉末,观察现象。 | ![]() |
(1)A中产生的气体是
(2)实验②、③证明:氧化铁的
(3)实验设计④的目的是
(4)兴趣小组同学设计了如下图实验装置,利用压强传感器测不同质量二氧化锰对双氧水分解快慢的影响。在8mL3%的双氧水中分别加入了0.08g,0.12g,0.24gMnO2.测得容器内压强的变化曲线如下右图所示(曲线的斜率表征催化反应的速率)。请观察图,回答问题:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/11/2073475833208832/2117118922522624/STEM/1464f4b8-7425-43de-8fa7-8ba7522aab34.png)
(Ⅰ)根据图1可发现:该实验条件下,30s内催化分解8mL浓度为3%的双氧水,MnO2的最小用量为
(Ⅱ)根据图1,下列说法正确的是
a.一定范围内,二氧化锰用量越多,双氧水分解越快;
b.反应容器的气密性,对实验所测数据的精确度有影响;
c.称量的二氧化锰质量的精确度对实验装置中最终的压强大小没有影响。
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科学探究题
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适中
(0.65)
解题方法
【推荐3】某研究小组发现,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。该小组同学进行了如下探究。
【提出问题】土豆能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】土豆能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
【分析数据、得出结论】
(1)实验①、②证明:土豆能______ 。
实验③、④证明:土豆的_______ 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。
(2)写出土豆催化过氧化氢分解的文字表达式:_______ 。
【实验拓展】
(3)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(如下图)。实验时均以生成25mL气体为准,其他可能影响实验的因素均忽略不计相关数据见下表
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/ce225ce6-b387-4d8c-a423-c2a597b145bc.png?resizew=336)
上述实验中的“待测数据”指_______ ;最后的结果表明二氧化锰的催化效果好,则a______ b(填“>”、“<”或“=”)。
(4)查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜、猪肝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只能作为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.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
【提出问题】土豆能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
【作出猜想】土豆能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 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 |
② | 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 |
③ | 待②中反应结束,将试管中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 |
④ | 将③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 |
(1)实验①、②证明:土豆能
实验③、④证明:土豆的
(2)写出土豆催化过氧化氢分解的文字表达式:
【实验拓展】
(3)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(如下图)。实验时均以生成25mL气体为准,其他可能影响实验的因素均忽略不计相关数据见下表
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/10/8/ce225ce6-b387-4d8c-a423-c2a597b145bc.png?resizew=336)
实验 | 3%过氧化氢溶液体积 | 其他物质质量 | 待测数据 |
I | 20mL | 鲜土豆片0.5g | a |
II | 20mL | 二氧化锰0.5g | b |
(4)查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜、猪肝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只能作为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.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
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