“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性质实验,引起了化学探究小组的兴趣。
Ⅰ.二氧化锰的催化作用
【实验探究】
(1)请完成下列表格的相关内容
【交流反思】
小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂,他补充设计了以下两个探究实验。
(2)实验一:称量反应后固体质量,并与反应前的称量数据作比较,其目的是_________ 。
(3)实验二:另取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,再向其中加入实验②反应后的固体剩余物,其目的是证明____________ 。
Ⅱ.寻找新的催化剂
【实验拓展】小红同学用MnO2、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠混合,制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。实验操作:取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用另一种CuO的海藻酸钠微球,分别重复上述实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图(图2所示)。
(4)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是_______ 。
(5)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是______ 。
(6)从实验曲线看,反应温和、催化效果较好的催化剂是____ 。则利用该催化剂催化过氧化氢反应的文字表达式 __________ 。
【交流反思】查阅资料得知:CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(7)下列有关催化剂的说法中正确的是 。
Ⅰ.二氧化锰的催化作用
【实验探究】
(1)请完成下列表格的相关内容
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验分析或结论 | |
实验分析 | 实验结论 | |||
① | 向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中伸入带火星的木条 | 有少量气泡;木条不复燃 | 过氧化氢能分解,但是反应速度太慢 | 二氧化锰是过氧化氢分解制氧气的催化剂 |
② | 有大量气泡产生, | 二氧化锰能加快过氧化氢分解 |
【交流反思】
小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂,他补充设计了以下两个探究实验。
(2)实验一:称量反应后固体质量,并与反应前的称量数据作比较,其目的是
(3)实验二:另取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,再向其中加入实验②反应后的固体剩余物,其目的是证明
Ⅱ.寻找新的催化剂
【实验拓展】小红同学用MnO2、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠混合,制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。实验操作:取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用另一种CuO的海藻酸钠微球,分别重复上述实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图(图2所示)。
(4)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是
(5)用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因是
(6)从实验曲线看,反应温和、催化效果较好的催化剂是
【交流反思】查阅资料得知:CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(7)下列有关催化剂的说法中正确的是 。
A.MnO2只能作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他反应的反应物或生成物 |
更新时间:2022-10-27 10:56:32
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【推荐1】质量分数为5%的医用双氧水在常温下难分解;但在双氧水溶液中加入铁锈,就会迅速分解.
【提出问题】铁锈能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?
【猜想】Ⅰ:铁锈不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ:铁锈参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ:铁锈是该反应的催化剂,反应前后_____ .
【实验】用天平称量0.2g铁锈,取5mL5%的双氧水于试管中,进行如下实验:
填写下表:
步骤①的目的是______
步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、_____ .
【拓展】通过步骤⑤得到的固体与原固体相比,你能得出哪些结论_____ .
【提出问题】铁锈能否起到类似MnO2的催化剂作用呢?
【猜想】Ⅰ:铁锈不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ:铁锈参与反应产生O2,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ:铁锈是该反应的催化剂,反应前后
【实验】用天平称量0.2g铁锈,取5mL5%的双氧水于试管中,进行如下实验:
填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立. |
步骤①的目的是
步骤④需用到的实验仪器有:铁架台(带铁圈)、漏斗、烧杯、
【拓展】通过步骤⑤得到的固体与原固体相比,你能得出哪些结论
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【推荐2】探究哪些物质可以作为氯酸钾分解的催化剂,并比较其催化效果:
(1)设置实验1的目的是_____ ;
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是_____ ;
(3)写出氯酸钾分解的化学方程式:_____ ;
(4)由实验_____ 对比可知,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50mL氧气,所需时间明显少于171s,解释原因_____ ;
(5)若要证明氯化钾是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后_____ 不变。
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂 | 催化剂质量/g | 收集50mL氧气所需时间/s |
实验1 | 5 | —— | —— | 171 |
实验2 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | 氧化铁 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
(2)表中所列3种催化剂的催化效果最佳的是
(3)写出氯酸钾分解的化学方程式:
(4)由实验
(5)若要证明氯化钾是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后
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【推荐3】化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量,为了探究影响化学反应速率的因素,以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均可采用如图装置进行实验,记录收集10mL氧气的时间,实验室可供选择的试剂有:2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。
A组:探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验,记录数据如下:
由此可出结论:MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用,某同学对该结论提出疑问.
补充对比实验,操作为__________ 。
结果:长时间 (大于100s ),收集到很少量气体。
更正结论:红砖粉末________ (选填“有”、“无” )催化作用。
B组:探究浓度对化学反应速率的影
甲同学:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。
乙同学:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t2。
实验结果____________ 。
结论:浓度越大,反应速率越快。
C组:探究________ 对化学反应速率的影响。
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5 ,且t4>t5 。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时,__________ 。
综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须_______ 。
②探究发现影响化学反应速率的因素有催化剂、反应物浓度、温度。
A组:探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验,记录数据如下:
试剂 | MnO2 | 红砖粉末 | CuO |
t/s | 10 | 60 | 20 |
由此可出结论:MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用,某同学对该结论提出疑问.
补充对比实验,操作为
结果:长时间 (大于100s ),收集到很少量气体。
更正结论:红砖粉末
B组:探究浓度对化学反应速率的影
甲同学:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。
乙同学:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t2。
实验结果
结论:浓度越大,反应速率越快。
C组:探究
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5 ,且t4>t5 。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时,
综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须
②探究发现影响化学反应速率的因素有催化剂、反应物浓度、温度。
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【推荐1】某同学设计下表所示实验,探究金属铜对过氧化氢速率的影响:
回答下列问题:
(1)仪器②中实验的目的是_________ ;
(2)根据上述实验,可以得出的结论是_________ ;
(3)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是_________ 。
A 称量实验前铜丝网的质量
B 将实验后的铜丝网干燥、称重
C 向仪器中加入二氧化锰
D 将实验后的铜丝网插入15mL、30%的过氧化氢溶液中
操作 | 装置 | 现象 |
1.取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上。 | / | |
2.分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2,并放入盛有热水的③中。 | 约1min后可观察到①和②中都有少量气泡产生 | |
3.把铜丝插入①中。 | ①中有大量气泡产生,约5min后不再有气泡产生;此时②中仍然有少量气泡产生 |
(1)仪器②中实验的目的是
(2)根据上述实验,可以得出的结论是
(3)如果用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂,需要对上述实验方案进行补充,其中必要的是
A 称量实验前铜丝网的质量
B 将实验后的铜丝网干燥、称重
C 向仪器中加入二氧化锰
D 将实验后的铜丝网插入15mL、30%的过氧化氢溶液中
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解题方法
【推荐2】某兴趣小组根据实验室提供的仪器和药品进行了氧气的制备实验。
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气。
①写出A、B仪器的名称:A_________ ;B________ 。
②除用排水法外,甲同学还可选择_________ 法收集氧气。
③实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放入槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有气泡出现。该实验操作的目的是___________ 。
(2)在用氯酸钾制取氧气的实验中,乙同学误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中,加热时,氯酸钾的分解速率明是加快,于是得出结论:高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂,大家经过讨论后,认为乙同学得出的结论不科学
①写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式________ ,氯酸钾制取氧气的化学方程式________ 。
②如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂_________ 。
③高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的主要原因是_________ 。
(3)丙同学称取一定质量的高锰酸钾放在大试管中,将温度控制在20℃条件下加热制取氧气,实验结束时,丙同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象同学们进行了如下探究:
【提出猜想】
猜想Ⅰ:反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出氧气。
做出上述猜想的理由是_____________ 。
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量不变。则猜想_______ 错误。
②第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法,而是将带火星的木条放在试管口,观察到__________ 现象,从而得出了猜想Ⅱ正确的结论。
(1)甲同学选用如图所示的装置制取氧气。
①写出A、B仪器的名称:A
②除用排水法外,甲同学还可选择
③实验前,甲同学先向仪器A中加入水,然后将导管放入槽中,并打开仪器A的活塞,观察导管口是否有气泡出现。该实验操作的目的是
(2)在用氯酸钾制取氧气的实验中,乙同学误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中,加热时,氯酸钾的分解速率明是加快,于是得出结论:高锰酸钾也可以作为氯酸钾分解的催化剂,大家经过讨论后,认为乙同学得出的结论不科学
①写出高锰酸钾制取氧气的化学方程式
②如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂
③高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的主要原因是
(3)丙同学称取一定质量的高锰酸钾放在大试管中,将温度控制在20℃条件下加热制取氧气,实验结束时,丙同学发现收集到的氧气大于理论产量,针对这一现象同学们进行了如下探究:
【提出猜想】
猜想Ⅰ:反应生成的二氧化锰分解放出氧气;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾分解放出氧气。
做出上述猜想的理由是
【实验验证】同学们分为两组,分别进行以下实验:
①第一组同学取一定质量的二氧化锰,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得二氧化锰的质量不变。则猜想
②第二组同学取锰酸钾在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法,而是将带火星的木条放在试管口,观察到
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【推荐3】工业生产中常用到催化剂。小芳查阅资料发现,除了二氧化锰,氧化铜、氧化铝也可以作氯酸钾分解的催化剂,并且氯酸钾分解温度越低,催化效果越好,于是进行探究。
实验探究一:测定二氧化锰、氧化铜、氧化铝作氯酸钾分解的温度。
【分析数据、得出结论】
(1)氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气的符号表达式为_____ 。
(2)做实验①的作用是_____ 。
(3)实验所用的三种催化剂,催化效果最好的是_____ 。
【反思】一个化学反应不仅有多种催化剂,一种物质是否也可作多个反应的催化剂?
实验探究二:氧化铝能不能作过氧化氢(H2O2)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】
(4)
【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述实验一和实验二,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充探究实验:
实验三:探究氧化铝在反应前后质量是否改变。
(5)实验三步骤:
①准确称量氧化铝的质量;
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、烘干、_____ ;
④对比反应前后Al2O3的质量。
(6)写出过氧化氢溶液在Al2O3作催化剂的条件下反应的表达式:_____ 。
实验探究四:催化剂的用量对过氧化氢分解制氧气的影响?
小组同学在常温下,向a、b、c三个试管中加入等量的5%的过氧化氢溶液,分别加入2g、4g和6g的二氧化锰固体,绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请回答:
(7)出两条规律性结论:
①_____ ;
②_____ 。
实验探究一:测定二氧化锰、氧化铜、氧化铝作氯酸钾分解的温度。
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1:1) | 370 |
④ | 氯酸钾、氧化铝(质量比1:1) | 390 |
(1)氯酸钾与二氧化锰混合加热制取氧气的符号表达式为
(2)做实验①的作用是
(3)实验所用的三种催化剂,催化效果最好的是
【反思】一个化学反应不仅有多种催化剂,一种物质是否也可作多个反应的催化剂?
实验探究二:氧化铝能不能作过氧化氢(H2O2)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】
(4)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 取10ml过氧化氢溶液的试管中,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缓慢。 |
实验二 | 取 | 木条复燃 | 氧化铝能加快过氧化氢的分解速率。 |
【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故能作过氧化氢分解的催化剂。
【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述实验一和实验二,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充探究实验:
实验三:探究氧化铝在反应前后质量是否改变。
(5)实验三步骤:
①准确称量氧化铝的质量;
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、烘干、
④对比反应前后Al2O3的质量。
(6)写出过氧化氢溶液在Al2O3作催化剂的条件下反应的表达式:
实验探究四:催化剂的用量对过氧化氢分解制氧气的影响?
小组同学在常温下,向a、b、c三个试管中加入等量的5%的过氧化氢溶液,分别加入2g、4g和6g的二氧化锰固体,绘制了产生氧气的体积和时间变化的曲线如图。请回答:
(7)出两条规律性结论:
①
②
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【推荐1】某研究小组发现,将适量淀粉【化学符号为:(C6H10O5)n】放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。对于此现象,该小组同学进行了如下探究,
【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。
(1)【实验验证】
综上,淀粉能做过氧化氢分解的催化剂。写出淀粉催化过氧化氢分解的符号表达式:________ 。
(2)【实验拓展】
该小组设计了如图1所示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,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
上述实验中待测数据是指_______ ,若a>b,则可得出的结论是_________ 。
(3)【拓展探究】探究小组在查阅资料时发现:收集氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小组同学对此展开研究。
温度升高过氧化氢的分解速率会加快,某同学取足量5%的过氧化氢溶液进行加热,如图2所示,可实验中带火星的木条往往难以复燃,请解释原因:________ 。
(4)第一组实验:取5支集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见表。
收集的氧气占容积的体积分数最低为_________ %时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中氧气的体积分数是___________ %(计算结果保留整数)。
【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。
(1)【实验验证】
实验步骤 | 实验现象 | 结论及解释 |
I. | A中无明显现象,B①中产生大量能使带火星木条复燃的气体 | 产生的气体是氧气淀粉能 |
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 | ①又产生大量使带火的木条复燃的气体在②滤渣质量为ag变 | 淀粉 |
(2)【实验拓展】
该小组设计了如图1所示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,其他可能的影响因素忽略不计,相关数据见表:
实验编号 | 3%过氧化氢溶液的体积 | 其他物质质量 | 待测数据 |
I | 20 mL | 淀粉0.5g | a |
Ⅱ | 20 mL | 二氧化锰0.5g | b |
(3)【拓展探究】探究小组在查阅资料时发现:收集氧气占集气瓶容积的60%(空气占40%)时,能使带火星的木条复燃。那么,使带火星的木条复燃的氧气浓度的最低值是多少呢?小组同学对此展开研究。
温度升高过氧化氢的分解速率会加快,某同学取足量5%的过氧化氢溶液进行加热,如图2所示,可实验中带火星的木条往往难以复燃,请解释原因:
(4)第一组实验:取5支集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总体积10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集氧气,恰好把5只集气瓶中的水排去。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。
小亮在前组实验的基础上又做了第二组和第三组实验,三组实验的数据和现象见表。
第一组 | 第二组 | 第三组 | |||||||||
集气瓶编号 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ① |
收集的O2占容积的体积分数(%) | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 31 | 33 | 35 | 37 | 39 | 34 |
微亮 | 亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 很亮 | 很亮 | 复燃 | 复燃 | 复燃 | 很亮 |
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【推荐2】某同学为了探究氧化铜(难溶于水)是否能做过氧化氢(H2O2)分解制取氧气的催化剂,设计实验如下:
【实验一】实验目的:探究氧化铜是否能改变过氧化氢分解的速率。
结论:氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。
【实验二】实验目的:___________ 。
结论:氧化铜的化学性质在化学反应前后没有发生改变。
【实验三】实验目的:探究氧化铜的质量在化学反应前后是否改变。
在实验后,该同学将反应剩余物过滤、洗涤、干燥,再称量,得到黑色固体质量为1g。
结论:氧化铜的___________ 在化学反应前后没有发生改变。
【实验结论】综上所述,说明了氧化铜是过氧化氢溶液分解的催化剂。请写出该实验中过氧化氢溶液分解反应的文字表达式___________ 。
某同学画出如图,表示有、无催化剂时,生成物质量与反应时间的关系图,你认为是否正确?___________ (填“正确”或“不正确”)。
【实验一】实验目的:探究氧化铜是否能改变过氧化氢分解的速率。
1.在试管中加入2m15%的过氧化氢溶液,将带火星的木条伸入试管中,观察现象 | 1.带火星的木条没有明显变化 |
2.取1gCuO粉末放在放在步骤1中的试管中,将 | 2. |
【实验二】实验目的:
实验步骤 | 实验现象 |
待实验一第2步的试管中没有气泡时,重新加入2mL过氧化氢溶液,观察现象 |
【实验三】实验目的:探究氧化铜的质量在化学反应前后是否改变。
在实验后,该同学将反应剩余物过滤、洗涤、干燥,再称量,得到黑色固体质量为1g。
结论:氧化铜的
【实验结论】综上所述,说明了氧化铜是过氧化氢溶液分解的催化剂。请写出该实验中过氧化氢溶液分解反应的文字表达式
某同学画出如图,表示有、无催化剂时,生成物质量与反应时间的关系图,你认为是否正确?
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【推荐3】实验探究一:小明学习了过氧化氢溶液分解知识后,脑洞大开,还想寻找新的催化剂,于是设计了如下探究方案.
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,效果如何?
【实验探究】
请写出红砖粉末(成分以Fe2O3表示)催化过氧化氢溶液分解反应的符号表达式_______ 。
⑵实验探究二:小明继续探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,部分实验数据记录如表:
①根据上述实验数据得出的结论是_____________ 。
②在集气瓶中注入占其容器50%的水(如图),用排水法收集氧气,将瓶内的水排尽,用带火星的木条在该集气瓶中进行实验,推测实验现象并说明理由:_________ 。
③配合实验的小林发现双氧水分解也可用氧化铜(难溶于水固体)作催化剂。在0.5g氧化铜中滴加双氧水,反应结束后固体质量为_________________ g。
④请你设计一个实验,证明在双氧水分解反应后,氧化铜化学性质没有发生改变。
【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,效果如何?
【实验探究】
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论及解释 |
Ⅰ. | A中无明显现象,B中产生大量能使带火星木条复燃的气体 | ①产生的气体是 ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率 |
Ⅱ.向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液,反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣 | ①又产生大量能使带火星木条复燃的气体 ②滤渣质量等于ag | 红砖粉末的 |
Ⅲ. | 两试管中均产生气泡且 | 红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好 |
请写出红砖粉末(成分以Fe2O3表示)催化过氧化氢溶液分解反应的符号表达式
⑵实验探究二:小明继续探究带火星的木条在不同体积分数氧气中的复燃情况,部分实验数据记录如表:
氧气体积分数(%) | 30 | 40 | 60 | 70 |
带火星的木条 | 不变 | 稍亮 | 复燃 | 复燃 |
①根据上述实验数据得出的结论是
②在集气瓶中注入占其容器50%的水(如图),用排水法收集氧气,将瓶内的水排尽,用带火星的木条在该集气瓶中进行实验,推测实验现象并说明理由:
③配合实验的小林发现双氧水分解也可用氧化铜(难溶于水固体)作催化剂。在0.5g氧化铜中滴加双氧水,反应结束后固体质量为
④请你设计一个实验,证明在双氧水分解反应后,氧化铜化学性质没有发生改变。
步骤 | 现象 | 结论 |
氧化铜化学性质没有改变 |
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(0.85)
【推荐1】燃烧是一种发光、发热的剧烈的化学反应.认识燃烧,科学地利用和控制燃烧,使燃烧为人类服务是十分重要的.
(1)物质燃烧一般需要同时满足三个条件,物质具有可燃性是燃烧的首要条件,发生燃烧的另外两个条件分别是________ ; ________ .
(2)下面是验证燃烧条件的实验装置图.
已知木炭是一种可燃物.请验证:木炭发生燃烧的另外两个条件中,缺少任何一个条件都不能燃烧(两个条件须分别验证),只有同时具备这两个条件才能燃烧.在完成气密性检查后填装药品,并已设法在整个装置中充满了氮气.若要求实验过程中不得拆、装仪器,请设计后续的实验步骤,并按要求填表.
(3)装置在“盖灭酒精灯,待仪器恢复到常温”这一步中的作用是 ________________ .
(1)物质燃烧一般需要同时满足三个条件,物质具有可燃性是燃烧的首要条件,发生燃烧的另外两个条件分别是
(2)下面是验证燃烧条件的实验装置图.
已知木炭是一种可燃物.请验证:木炭发生燃烧的另外两个条件中,缺少任何一个条件都不能燃烧(两个条件须分别验证),只有同时具备这两个条件才能燃烧.在完成气密性检查后填装药品,并已设法在整个装置中充满了氮气.若要求实验过程中不得拆、装仪器,请设计后续的实验步骤,并按要求填表.
步骤 | 操作 | 预计现象及得出的结论 |
① | ||
② | 盖灭酒精灯,待仪器恢复到常温 | |
③ | ||
④ |
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科学探究题
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较易
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【推荐2】高锰酸钾在生产、生活中有广泛应用。某实验小组对高锰酸钾的腐蚀性进行研究。
【实验现象】将铜片分别浸没在4种液体中20小时,现象如下表。
【分析与结论】
(1)实验中,高锰酸钾的腐蚀性是通过_____ 来判断的。
(2)通过对比_____ 可以得出“在滴有硫酸的条件下,KMnO4浓度越大腐蚀性越强”这一结论。(填编号)
(3)通过对比①②③,可以得出的结论是_____ 。
【实验现象】将铜片分别浸没在4种液体中20小时,现象如下表。
编号 | ① | ② | ③ | ④ | |
实验 | 25mL0.1%KMnO4溶液+10滴蒸馏水 | 25mL0.1%KMnO4溶液+10滴浓硫酸 | 25mL蒸馏水+10滴浓硫酸 | 25mL1%KMmO4溶液+10滴浓硫酸 | |
铜片 质量/g | 实验前 | 0.54 | 0.54 | 0.54 | 0.54 |
实验后 | 0.54 | 0.52 | 0.54 | 0.43 |
【分析与结论】
(1)实验中,高锰酸钾的腐蚀性是通过
(2)通过对比
(3)通过对比①②③,可以得出的结论是
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科学探究题
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较易
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【推荐3】小芳发现,氯酸钾与氧化铜混合加热,也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【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】按下表进行分析:测定分解温度(分解温度越低,催化效果越好)。
【分析数据、得出结论】
(1)由实验__________ 与实验④对比,证明猜想合理。
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是_________________ 。
【反思】
(3)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后______________ 不变;
(4)氯酸钾能被氧化铁催化分解放出氧气的文字表达式为____________ 。
【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】按下表进行分析:测定分解温度(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)由实验
(2)实验所用的三种物质,催化效果最好的是
【反思】
(3)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后
(4)氯酸钾能被氧化铁催化分解放出氧气的文字表达式为
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