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:0.4 引用次数:40 题号:20239144
乙醇(C2H6O)俗称酒精,它在点燃的条件下能与氧气发生燃烧反应,但在其他条件下能与氧气发生其他类型的化学反应。现对乙醇与氧气的反应进行探究,请你参与下列活动。
【查阅资料】石蕊是一种从常见的指示剂,遇酸性物质能变红,遇碱性物质能变蓝。
【探究活动一】同学们把绕成螺旋状的红色铜丝在酒精灯外焰上灼烧,发现表面变黑,趁热插入无水乙醇中,铜丝很快变为红色,并闻到刺激性气味。重复上述操作多次,得到A溶液;经称量,实验前后铜丝质量不变。
(1)铜丝灼烧后生成的黑色物质是______。(写化学式)
(2)灼烧后的热铜丝除了给反应加热外,还起到给反应提供氧元素的作用。
(3)科学证明,铜在该反应前后______不变,是该反应的催化剂。
【提出问题】生成的激性气味的气体是什么气体?
【猜想与假设】同学们提出刺激性气味的气体可能是:猜想一:SO2;猜想二:CO2;猜想三:醋酸(C2H4O2)。
【讨论与结论】
小吴同学根据“反应前后元素种类不变”认为猜想一错误,理由是________
小李同学认为猜想二错误,理由是________
小张同学认为猜想三可能正确,原因是酯酸具有挥发性,并有刺激性气味。
【探究活动二】取少量A溶液,滴入适量的________试液,液体颜色无明显变化,则猜想三错误。
【讨论与结论】老师提示,这种刺激性气味的气体来源于易挥发的乙醛,其相对分子质量为44,且含有C、H、O三种元素(它们的质量比为6:1:4),由此可推知乙醛的化学式为________

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解题方法
【推荐1】实验A:小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了如表所示的探究实验:
(1)请你帮小明同学填写表中未填完的空格;
实验操作实验现象实验结论或总结
各步骤结论总结

实验一
将氯酸钾加热融化,伸入带火星木条木条复燃氯酸钾受热分解产生氧气,但是分解速率 ___,反应的文字表达式为:___二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂

实验二
加热二氧化锰,伸入带火星木条木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气

实验三
____木条迅速复燃二氧化锰能加快氯酸钾的分解

(2)在小明的探究实验中,实验一和实验二起的作用是 ___
(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完成了对“命题”的实验证明。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是:___
第二方面的实验是 ___
实验B:探究制取氧气的适宜催化剂
(4)实验方案如下:
1.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合,滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球,备用。
2.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用如图装置进行实验。改用其他三种微球,分别重复上述实验,得到如图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

①每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是 ___
②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 ___
③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是 ___
2022-12-11更新 | 126次组卷
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【推荐2】课本第二单元课后作业中有“寻找新的催化剂”的探究内容,某中学探究小组据此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
I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向B试管中加入ag红砖粉末(如图所示)。然后分别在A、B两支试管中插入带火星的小木条,观察现象
A试管中无明显现象,
B试管中产生气泡,带火星的小木条复燃
Ⅱ.待B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,如此反复多次试验,观察现象。试管中均产生气泡,带火星的小木条均复燃
Ⅲ.将实验Ⅱ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ag
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag红砖粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。
两试管中均产生气泡且

【实验结论】
(1)实验I得出的结论是________
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:红砖粉末的_____________在反应前后均没有发生变化。
(3)通过实验I-Ⅲ,可以得出的结论是__________
(4)过氧化氢在红砖粉末催化条件下分解放出O2的化学方程式_______
【实验评价】
(5)设计实验IV的目的是__________
(6)若通过实验Ⅳ得出结论:红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好,那么实验Ⅳ中可以观察到的现象是:两试管中均产生气泡,且________
【实验拓展】
查阅资料得知:氧化铜、硫酸铜溶液、猪肝、马铃薯、水泥块等也能作过氧化氢分解的催化剂。若用水泥块作为过氧化氢分解的催化剂,可以通过改变水泥块的_______提高反应速率。
2020-02-13更新 | 105次组卷
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【推荐3】某兴趣小组的同学在整理实验仪器时,发现了一个盛有黑色固体的烧杯。在请教老师后,同学们得知烧杯中的固体是加热制取氧气的剩余物(反应已完全),从中可以回收得到二氧化锰。小组同学将黑色固体取出,并对其进行了探究。
(查阅资料):
①实验室中可用加热二氧化锰和氯酸钾固体的混合物来制取氧气,同时生成氯化钾。
②氯化钾溶于水,其水溶液呈无色;锰酸钾也溶于水,而其水溶液呈绿色。
Ⅰ、探究黑色固体是哪个化学反应的剩余物。
(猜想):
猜想一:高锰酸钾制取氧气;猜想二:氯酸钾制取氧气;猜想三:过氧化氢制取氧气
根据所学知识判断,猜想三不成立,理由是______
(进行实验):
取少量黑色固体于另一个烧杯中,加入足量蒸馏水溶解,振荡,过滤后得到黑色滤渣和无色滤液。
(得出结论):
猜想______也不成立,理由是:______
Ⅱ、探究二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气反应中的作用。
(猜想):
猜想一:是反应物;             猜想二:是催化剂。
(进行实验):
序号实验操作实验现象各步骤结论
实验一取7.5g氯酸钾于试管中加热,把带火星的木条伸入试管。木条上的火星变亮氯酸钾受热分解产生氧气,但是______
实验二取2.5g二氧化锰于试管中加热,把带火星的木条伸入试管。______二氧化锰受热不产生氧气
实验三取7.5g氯酸钾和2.5g二氧化锰于试管一起混合加热,把带火星的木条伸入试管。木条迅速复燃二氧化锰能加快氯酸钾的分解速度
实验四待反应完全后,将试管中的剩余物加足量的水溶解、过滤,并将全部滤渣洗涤、干燥、称量。——称量固体的质量
______g
(实验结论):
猜想二成立,二氧化锰在氯酸钾固体加热制取氧气的反应中起到催化作用。
(反思与交流):
小明同学提出,前面的实验还不足以证明二氧化锰在这个反应中起到了催化作用,因为:______
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共计 平均难度:一般