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题型:科学探究题 难度:0.65 引用次数:66 题号:20599435
实验室常用过氧化氢溶液制氧气。实验小组同学对该反应进行探究:
实验1:验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
   
(1)过氧化氢分解的文字表达式为______
(2)Ⅳ中过滤称得的固体质量为______g。
(3)证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是______
实验2:探究催化剂种类和质量对H2O2分解的催化效果的影响。
【进行实验】
称取催化剂置于三颈瓶中,塞紧橡胶塞,用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入,如图。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间,实验记录如下:
   
序号初始温度/℃催化剂种类催化剂质量/g氧气浓度达到最高
值时所用时间/s
30二氧化锰0.038
30氯化铁0.0332
30氯化铁0.0429
30氯化铁0.0528
30氯化铜0.033364
30氯化铜0.04837
30氯化铜0.05464
注:①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。
②在可控范围内,过氧化氢分解速率越快,催化效果越好。
【解释与结论】
(4)实验2中,效果最好的催化剂是______
(5)实验⑤⑥⑦的目的是______
(6)与实验③⑥目的相同的实验组还有______(写全对比组)。
【反思与评价】
(7)继续实验,发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案:称取0.03g活性炭置于三颈瓶中,塞紧橡胶塞,用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时进行实验,测定结果是______

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解题方法
【推荐1】某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究:
实验一 探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响
(1)实验室用过氧化氢溶液制氧气的化学方程式为 ______
(2)设计如下表实验方案
实验序号H2O2质量分数/%pH温度/℃每分钟气泡数
130520
230620
3301120
4151130
5a11b

①实验1~3的实验目的是 ______
②a= ______ ;b= ______
实验二 探究制取氧气的适宜催化剂
(3)实验方案如下:
Ⅰ.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。
Ⅱ.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 ______
②含MnO2的海藻酸钠微球进行实验,60s时压强瞬间回落,其原因可能是 ______
③从实验曲线看,催化效果较好、反应温和的催化剂是 ______
2020-04-06更新 | 145次组卷
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【推荐2】某研究小组发现,将适量淀粉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?
【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
(1)完成表格内填空。
实验步骤实验现象结论及解释
I.A 中无明显现象,B 中产生大量气泡,带火星木条伸入会复燃________________
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、称量滤渣又产生大量使带火星木条复燃的气体;滤渣质量为________淀粉质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,能作过氧化氢分解的催化剂
(2)写出淀粉催化过氧化氢分解的化学符号表达式:________________
【实验拓展】
(3)该小组设计了如下图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
20mL淀粉0.5ga
20mL二氧化锰 0.5gb

上述实验中“待测数据”是指_________;若 a>b,则可得出的结论是________
2023-11-16更新 | 17次组卷
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解题方法
【推荐3】为完成“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用”的探究内容,设计如下探究方案:
【提出问题】
二氧化锰在过氧化氢分解的过程中的作用是什么呢?
【做出猜想】
猜想一:起催化作用
猜想二:与过氧化氢反应,生成氧气。
【查阅资料】
催化剂定义:在化学反应里改变化学反应速率,而本身的质量和_______性质没有发生变化的物质叫做催化剂,在化学反应中所起的作用叫做催化作用。
【进行实验】
实验1:试管中加入5mL5%的过氧化氢溶液,把带火星的小木条伸入试管,观察到木条不复燃
实验2:在实验1的试管中加入a克二氧化锰把带火星的小木条伸入试管,观察到溶液中有气泡放出,带火星的木条________
实验3:待实验的试管中没有现象发生后,再加入5mL过氧化氢溶液,把带火星的小木条伸入试管,观察到小木条复燃:重复试验多次,都得到相同的实验现象:
实验4:对实验的试管中物质进行过滤,对得到的黑色固体物质进行洗涤、干燥,再进行称量,得到固体质量为_______克。
【总结反思】
(1)依据以上实验现象可以得出猜想_______是正确的:
(2)二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气的文字表达式为:_______
2022-08-23更新 | 121次组卷
共计 平均难度:一般