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:0.15 引用次数:685 题号:16764711
(一)某兴趣小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用如图装置完成表中实验:
编号实验1实验2实验3实验4
氯酸钾质量/g5555
催化剂-二氧化锰氧化铁氯化钾
催化剂质量/g-0.50.50.5
收集50mL氧气所需时间/s1714958154
   
(1)设置实验1的目的是______________对比实验。
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____________,氯酸钾分解的化学符号表达式为___________
(3)由实验1和实验4可知,氯化钾_______________(填“有”或“无”)催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集收集50mL氧气,所需时间明显少于17ls,解释原因:______________
(4)要比较氯酸钾分解反应中不同催化剂的催化效果,除了测量收集50mL氧气所需时间外,还可以测量相同时间内___________________
(二)学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:CuO能否起到类似MnO2的催化作用呢?于是进行了以下探究。
【猜想】
(5)Ⅰ.CuO不是催化剂,也不参加反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ.CuO参与反应生成O2,反应前后质量和化学性质发生改变;
Ⅲ.CuO是反应的催化剂,反应前后___________________
【实验及结论】用天平称量0.2gCuO,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如图一实验:
      
                                                               图一                                                                                                              图二
(6)填写下表:
步骤③现象步骤⑥步骤⑦现象结论
溶液中有气泡冒出,带火星木条复燃称量所得固体质量为___g溶液中有气泡冒出,____猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立。

【表达与交流】
(7)过氧化氢被CuO催化分解放出氧气的化学符号表达式为________________
【反思与拓展】
(8)甲同学为研究催化剂种类对催化效果的影响,用等量的两份过氧化氢溶液设计了图二实验,大家认为该方案不可行,其原因是___________________
(9)以下有关催化剂的说法正确的是___________________(填序号)。
①二氧化锰是催化剂   
②某些化学反应可以有多个催化剂
③一种物质可能作为多个反应的催化剂
④所有化学反应都需要催化剂
⑤催化剂只能加快化学反应速率

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解题方法
【推荐1】某研究小组对实验室制取氧气进行如下实验并探究相关问题。
(一)探究KClO3制取氧气时催化剂的质量是否不变实验方案如下:在实验中用电子天平和量筒准确测量出表中m1、m2、m3、m4和V,(实验操作正确,O2的密度为ρg/cm3)
   
实验序号12……
m1(MnO2)/g


m2(KClO3)/g


m3(试管)/g


m4(试管+加热后剩余固体)/g


量筒内收集气体的体积V/cm3


(1)请写出该反应的符号表达式:_______
(2)根据化学反应前各物质的总质量不变,m1、m2、m3、m4和V和p之间应存在的等量关系为____
(3)每次实验结束后,小金在拆装置时总能闻到刺激性气味,他将加热后剩余固体中的MnO2分离并测量其质量,发现总小于加热前MnO2的质量。查阅资料后发现,一般认为加热KClO3和MnO2混合物的反应过程如下:
第1步:MnO2+KClO3KMnO4+Cl2+O2(其中Cl2有刺激性气味)
第2步:KMnO4K2MnO4+MnO2+O2
第3步:K2MnO4+Cl2KCl+MnO2+O2
(4)一般认为催化剂在化学反应前后质量不变,但这个反应后剩余的MnO2质量小于反应前加入MnO2质量,你认为可能的原因是_______
(二)需找新的催化剂
生活中,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(化学符号为 NaClO)。
(1)【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;
(2)猜想二:作_______,类似分解H2O2溶液制氧气时MnO2的作用。
【实验2】
①按如图所示组装实验装置,并补全收集装置,请在图中画出你的补全_______
   
②向锥形瓶中加入30mL 84消毒液注射器中吸入25mL H2O2溶液。
③将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见下表。

第1次第2次第3次第4次第5次
收集气体的总体积/mL140280365x375
(3)表中的数据x=_______
(4)分析表中数据得出“猜想一正确”,其依据是_______
【拓展反思】生活中常用消毒剂除84消毒液、H2O2溶液外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。生活中下列使用消毒剂的做法正确的是_______
A 不同的消毒剂可随意混合使用
B 使用75%酒精消毒应远离明火,防止火灾
C 84消毒液、75%酒精等消毒剂均应密封保存
2021-02-06更新 | 432次组卷
科学探究题 | 困难 (0.15)
真题
【推荐2】在实验室里,常用分解过氧化氢溶液、加热氯酸钾或高锰酸钾制取氧气.某化学兴趣小组对氧气的实验室制法进行了探究.
(1)小明同学选用如图所示的装置制取氧气.

制取过程中所发生的化学反应方程式为:____________
实验前小明同学先向仪器A中加入水,然后将导气管放入水槽中,并打开仪器A的活塞,观察导气管口是否有连续的气泡出现.该实验操作的目的是__________
(2)小红同学通过互联网得知:CuSO4溶液、动物某些脏器中含有的物质等能催化过氧化氢的分解.
动物脏器中含有过氧化氢酶,能催化过氧化氢分解,过氧化氢酶是_____(选填序号填空:①糖类、②蛋白质、③脂肪、④维生素)
实验证明,在过氧化氢溶液中滴加CuSO4溶液能显著加快过氧化氢的分解.CuSO4溶液主要含有三种粒子(H2O、Cu2+、SO),为了进一步探究CuSO4溶液中哪种粒子能起催化作用.小红同学作了以下分析和设计.
①小红同学认为最不可能的是H2O,他的理由是_______________________
②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用,小红同学设计了如下实验,完成了这次探究活动.
实验步骤实验现象结论
a.取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴稀硫酸溶液几乎没有气泡放出实验证明,起催化作用的是__
b.另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液,然后加入2﹣3滴____溶液溶液中有大量气泡放出
2016-11-28更新 | 902次组卷
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【推荐3】铁及其化合物在生活生产中应用非常广泛。
(一)铁及其化合物的有关知识
(1)人类使用金属先后经历了“青铜”“铁器”时代,直到近代才开始大量使用铝材料。这也反映出Cu、Fe、Al三种金属的活动性由强到别的顺序是______
(2)我国在西汉时期就有“曾青得铁则化为铜”之说,用化学方程式表示其原理______
(3)用铁锅加热食物,说明铁具有______性。
(4)钢铁露置在空气中易生锈,请提出防止其生锈的一种措施______
(5)Fe3+、Cu2+都能在双氢水分解中起催化作用,如图探究催化剂效果的对比实验中需作的改进为______(滴入溶液浓度相同)。
   
(二)制备氯化铁晶体(FeCl3﹒6H2O)
氯化铁晶体是一种常用净水剂。某小组用黄铁矿(主要成分是FeS2,与O2在高温下反应生成Fe2O3和SO2,杂质不溶于水且不参加反应)制备氯化铁晶体主要流程如下:
   
(1)排放SO2会导致酸雨,酸雨是指pH<______的降水。
(2)H2S、S由焙烧残留的FeS2与稀盐酸反应产生,写出反应的化学方程式______
(3)“一系列操作”包括:蒸发浓缩、______、过滤等。
(4)以下措施不能提高 FeCl3·6H2O产率的是______(选填序号)。
A.把黄铁矿研磨成粉末          B.延长稀盐酸溶解时间
C.把过滤、洗涤后的滤液加入混合溶液   D.氧化时加热到持续沸腾
(三)红褐色固体的热重分析
甲同学蒸发氧化铁溶液获得了红褐色固体,经查阅资料获知,该固体是氢氧化铁和碱式氯化铁晶体【 Fe2(OH)2Cl4xH2O】的混合物。兴趣小组称取红褐色固体7.18g,在科研人员的指导下用下图装置进行热分解实验。
   
【资料】①碱式氯化铁晶体在50℃时开始分解,在200℃完全分解为Fe2O3、H2O、HCl。
②在500℃时,Fe(OH)3分解为Fe2O3
③无水氯化钙为干燥剂,不吸收HCl气体。
(1)装配好实验装置后,先要______
(2)加热前后及过程中均通入N2,加热后通N2的目的是______
(3)控制不同的温度对装置A中固体加热,测得装置B、C中的质量变化如下表,测得装置A中剩余固体质量随温度的变化如图所示。
温度℃室温220520
B装置/g200.00201.98m
C装置/g200.00201.46201.46

       
①m=______
x=______
③原红褐色固体中各成分的质量比为______
2021-06-23更新 | 502次组卷
共计 平均难度:一般