学习了二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用的知识后,某同学想:氧化铜(CuO)能否起到类似二氧化锰的催化剂作用呢?于是进行了以下探究。
(1)【猜想】:
Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后_______ 。
【实验】
用天平称量0.2g氧化铜(CuO),取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(2)填写下表:
(3)步骤①的目的是________ 。
(4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为_______ 。
(5)同学通过查阅资料得知,过氧化氢在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热过氧化氢也可以产生氧气,同学们选择如图置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是______ ,同学分析原因后,采用了排水法收集气体,再检验,证明加热双氧水也可产生氧气。
(1)【猜想】:
Ⅰ、氧化铜不是催化剂、也不参与反应,反应前后质量和化学性质不变;
Ⅱ、氧化铜参与反应产生氧气,反应前后质量和化学性质发生了改变;
Ⅲ、氧化铜是反应的催化剂,反应前后
【实验】
用天平称量0.2g氧化铜(CuO),取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(2)填写下表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
溶液中有气泡放出,带火星的木条复燃。 | 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立。 |
(3)步骤①的目的是
(4)过氧化氢能被氧化铜催化分解放出氧气的文字表达式为
(5)同学通过查阅资料得知,过氧化氢在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热过氧化氢也可以产生氧气,同学们选择如图置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生大量气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是
更新时间:2016-11-28 14:17:38
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相似题推荐
【推荐1】某化学兴趣小组阅读课外资料得知,双氧水分解除了用二氧化锰作为催化剂,还可以用氧化铜等物质作为催化剂,于是对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作为氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:(其他可能影响实验的因素均忽略)
(1)上述实验测量的“待测数据”是收集等量氧气所需的___________ 。
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更小,说明___________ 。
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称得剩余0.5g黑色粉末,这是为了证明氧化铜的___________ 在反应前后没有改变。
【预期结论】氧化铜能作为氯酸钾分解的他化剂。
【评价设计】
(4)你认为设计实验③和实验②对比的目的是___________ ;上述实验探究不能证明氧化铜能作为氯酸钾分解的催化剂的理由是___________ 。
【实验拓展】
(5)大家从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作为过氯化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是___________(填序号)。
【提出问题】氧化铜是否也能作为氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰的催化效果更好?
【设计实验】以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:(其他可能影响实验的因素均忽略)
实验序号 | 氯酸钾的质量 | 其他物质的质量 | 待测数据 |
① | 1.2g | ||
② | 1.2g | 氧化铜0.5g | |
③ | 1.2g | 二氧化锰0.5g |
(1)上述实验测量的“待测数据”是收集等量氧气所需的
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更小,说明
(3)对实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称得剩余0.5g黑色粉末,这是为了证明氧化铜的
【预期结论】氧化铜能作为氯酸钾分解的他化剂。
【评价设计】
(4)你认为设计实验③和实验②对比的目的是
【实验拓展】
(5)大家从课外资料上还获得下列信息:氧化铁、硫酸铜、猪肝、马铃薯等也可以作为过氯化氢分解的催化剂。下列有关催化剂的说法正确的是___________(填序号)。
A.二氧化锰可作任何反应的催化剂 |
B.同一个反应可能有多种催化剂 |
C.催化剂一定能加快反应速率 |
D.没有催化剂化学反应不能发生 |
E.对很多工业反应,加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果 |
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科学探究题
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较易
(0.85)
解题方法
【推荐2】过氧化氢在生产生活中有广泛应用。实验小组对过氧化氢的某些性质进行研究。
Ⅰ、不稳定性
(1)如图所示进行实验,实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为_____ ,属于_____ 反应(填反应类型)
(2)能用排水法收集O2的原因是_____ 。
(3)探究温度对过氧化氢分解速率的影响同学们进行了如下的实验,实验数据如下表:
由此得出的结论是_____ 。
Ⅱ、腐蚀性
【查阅资料】H2O2溶液有腐蚀性。
【进行实验】将铜片分别浸泡在3种溶液中进行实验,如下表。
【解释与结论】
(4)实验①的作用是_____ 。
(5)铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+_____ 。
【反思交流】
(6)某同学提出,实验②中,除发生(5)的反应外。还发生了一个反应导致有细小气泡产生,该反应的反应物为_____ 。
Ⅰ、不稳定性
(1)如图所示进行实验,实验室用过氧化氢和二氧化锰制氧气的化学方程式为
(2)能用排水法收集O2的原因是
(3)探究温度对过氧化氢分解速率的影响同学们进行了如下的实验,实验数据如下表:
实验序号 | ① | ② | ③ |
H2O2溶液的浓度% | 30 | 30 | 30 |
H2O2溶液的体积/mL | 6 | 6 | 6 |
温度/℃ | 20 | 35 | 55 |
MnO2的用量/g | 0 | 0 | 0 |
收集O2的体积/mL | 0 | 1.9 | 7.8 |
反应时间 | 40min | 40min | 40min |
Ⅱ、腐蚀性
【查阅资料】H2O2溶液有腐蚀性。
【进行实验】将铜片分别浸泡在3种溶液中进行实验,如下表。
编号 | ① | ② | ③ |
实验 | |||
一段时间后的现象 | 无明显变化 | 溶液变蓝,缓慢产生细小气泡 | 无明显变化 |
(4)实验①的作用是
(5)铜片被腐蚀的反应如下,补全该反应的化学方程式:Cu+H2O2+H2SO4=CuSO4+
【反思交流】
(6)某同学提出,实验②中,除发生(5)的反应外。还发生了一个反应导致有细小气泡产生,该反应的反应物为
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【推荐3】教材中“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”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【实验探究】
【实验结论】
(1)A中产生的气体是____________ (写化学式)。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ分别证明氧化铁的____________ 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)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式____________ 。
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是____________ 。
(5)若实验Ⅳ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____________ 。
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯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中正确的是____________ 。(填序号)
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
【拓展计算】
(7)请计算:
①氧化铁的相对分子质量________ 。
②氧化铁中铁元素和氧元素的质量比________ 。
③氧化铁中铁元素的质量分数________ 。
【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
【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A试管中加入ag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试管中产生气泡,带火星的木条复燃,B试管中无明显现象 |
Ⅱ.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中,如此反复多次试验,观察现象 | 试管中均产生气泡,带火星的木条均复燃 |
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氧化铁粉末,向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象 |
【实验结论】
(1)A中产生的气体是
(2)实验Ⅱ、Ⅲ分别证明氧化铁的
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式
【实验评价】
(4)设计实验Ⅳ的目的是
(5)若实验Ⅳ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
【实验拓展】
(6)查阅资料得知,氧化铜、硫酸铜、猪肝、马铃薯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
【拓展计算】
(7)请计算:
①氧化铁的相对分子质量
②氧化铁中铁元素和氧元素的质量比
③氧化铁中铁元素的质量分数
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科学探究题
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(0.85)
解题方法
【推荐1】某学习小组开展了“设计和制作简易制氧器”的实践活动。
【知识回顾】
(1)写出下列实验室制取氧气的化学方程式。
①高锰酸钾作为反应物_______ 。
②氯酸钾作为反应物_______ 。
【交流讨论】
(2)根据以上化学方程式,小组同学经过讨论认为高锰酸钾和氯酸钾均不太适宜作为简易制氧器的制氧原料,理由是_______ 。
【查阅资料】
(3)过碳酸钠固体的化学式为2Na2CO3•3H2O2。过碳酸钠固体和二氧化锰遇水即能产生氧气,明显放出热量,反应原理可用两个化学方程式表示:①2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2;②_______ 。
有些家用制氧机就是利用该反应原理制得氧气的。
【实践活动】
(4)小组同学利用上述反应原理,设计和制作了如图所示简易制氧器(所用容器外观透明),制气室中产生的氧气通过洗气室后可被人体安全吸入。洗气室中的水除了能去除杂质、湿润氧气外,还能起到的作用是_______ (写两点)。
【拓展提升】
(5)某便携式制氧机的部分使用说明如表所示,其中A剂、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
请判断A剂的成分并说明理由_______ 。
【知识回顾】
(1)写出下列实验室制取氧气的化学方程式。
①高锰酸钾作为反应物
②氯酸钾作为反应物
【交流讨论】
(2)根据以上化学方程式,小组同学经过讨论认为高锰酸钾和氯酸钾均不太适宜作为简易制氧器的制氧原料,理由是
【查阅资料】
(3)过碳酸钠固体的化学式为2Na2CO3•3H2O2。过碳酸钠固体和二氧化锰遇水即能产生氧气,明显放出热量,反应原理可用两个化学方程式表示:①2Na2CO3•3H2O2=2Na2CO3+3H2O2;②
有些家用制氧机就是利用该反应原理制得氧气的。
【实践活动】
(4)小组同学利用上述反应原理,设计和制作了如图所示简易制氧器(所用容器外观透明),制气室中产生的氧气通过洗气室后可被人体安全吸入。洗气室中的水除了能去除杂质、湿润氧气外,还能起到的作用是
【拓展提升】
(5)某便携式制氧机的部分使用说明如表所示,其中A剂、B剂的成分是过碳酸钠或二氧化锰。
请判断A剂的成分并说明理由
A剂 | B剂 | 平均供氧速率(毫升/分钟) | 供氧时间(分钟) | 适用情况 | |
配方一 | 1袋 | 1袋 | ≥320 | ≥15 | 保健吸氧 |
配方二 | 2袋 | 1袋 | ≥500 | ≥25 | 一般缺氧 |
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科学探究题
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较易
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解题方法
【推荐2】研究和控制化学反应条件有重要意义。
(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
①取用二氧化锰的仪器是____________ (选填编号)。
②写出上述反应的文字(或符号)表达式__________ 。
③实验3中,加入的二氧化锰质量为___ g。
④相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明___________ 。
(2)同学通过查阅资料得知,双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气,同学们选择下图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是_______ ,同学分析原因后,采用了_______ 法收集气体,再检验,
证明加热双氧水也可产生氧气。
(1)同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响。在其他条件相同的情况下进行了三次实验,记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间。
实验 | 30%双氧水的质量(g) | 加入的水的体积(mL) | 二氧化锰质量(g) | 收集时间(s) |
1 | 10 | 40 | 5 | 200 |
2 | 20 | 30 | 5 | 100 |
3 | 30 | 20 | 67 |
②写出上述反应的文字(或符号)表达式
③实验3中,加入的二氧化锰质量为
④相同条件下,实验3产生氧气的速率最快,说明
(2)同学通过查阅资料得知,双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气。为了验证加热双氧水也可以产生氧气,同学们选择下图装置(气密性良好)进行实验。实验中观察到试管内产生气泡,但将带火星的木条放在导管口没有复燃,可能的原因是
证明加热双氧水也可产生氧气。
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解题方法
【推荐3】走进实验室,寻找新的催化剂
【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】
【实验结论】红砖粉末能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。
【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 | 红磷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,过滤分离出红砖粉,洗涤、干燥、称量 | B试管又产生大量能使带火星的木条复燃的气体,滤渣的质量等于 | 红砖粉末的 |
Ⅲ | 两支试管中均产生气泡且 | 红砖粉末的催化剂效果没有二氧化锰粉末好 |
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