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:1834 题号:6566934
小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程,回答有关问题。
(1)MnO2作催化剂,向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2,立即产生大量气泡。
   
①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:____________________________________
②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置,其连接顺序为_________________________(填标号)。为了确保实验成功,在装药品之前应该_________
③检验O2的方法是___________________________ ,若木条复燃,则证明收集的气体为O2
(2)FeCl3溶液做催化剂
向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定浓度的 FeCl3溶液,立即产生大量气泡。
【已知】FeCl3溶液中主要含有三种微粒:H2O、Fe3+、Cl-
【问题】那种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?
【假设】假设一:可能是H2O
假设二:可能是Fe3+
假设三:可能是Cl-
【分析】①假设一不可能成立,理由是__________________________________________
【实验】
操作现象
其他条件不变,向H2O2溶液中加入NaCl溶液无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液无明显变化
其他条件不变,向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液立即产生大量气泡
【结论】②假设___成立,而假设一和另一种假设不成立。
③催化剂比较从循环利用的角度分析,_____(填化学式)更适合做该反应的催化剂。
2018·广东深圳·中考真题 查看更多[4]

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【推荐1】小雨阅读课外资料得知:双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是他对氧化铜产生了探究兴趣。
【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验(其它可能影响实验的因素均忽略)。
实验序号KclO3质量其他物质质量待测数据
1.2g/
1.2gCuO 0.5g
1.2gMnO2 0.5g
(1)上述实验应测量的“待测数据”是______________
(2)若实验②比实验①的“待测数据”更______________ (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。
(3)将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,若衡量得到0.5g黑色粉末,再将黑色粉末放入试管中,___________________________。(简述操作和现象)
【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂。
评价设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是__________________
2016-11-28更新 | 860次组卷
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解题方法
【推荐2】小李将实验剩余的FeCl3溶液倒入含有H2O2的废液缸,立即产生大量的无色无味气泡。
(1)小李根据组成的元素猜测,无色气体可能是H2、O2、HCl、Cl2中的一种或多种,根据该气泡无气味,小李马上排除了______气体。
【查阅资料】Cl2是黄绿色气体。
根据上述资料,小李又排除的气体为______。(填名称)
【实验一】为进一步验证该气体成分,他用带火星的木条伸入收集满该气体的小试管中,只观察到木条复燃,则该气体一定含______
(2)小李认为上述过程中FeCl3溶液作了H2O2分解的催化剂。
【查阅资料】FeCl3在水中解离出Fe3+、Cl
【实验二】为进一步探究哪种离子起催化作用,他做了如图所示的对比实验,若要证明FeCl3溶液中的Fe3+对H2O2分解起催化作用,除观察到试管c中无明显现象外,还需观察到的现象为______

(3)小王同学认为由此得出“FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂”的结论不严谨,还需要补充实验来进一步探究,他们又设计了如下实验:(已知试管a中含有FeCl3溶质质量为mg)
【实验三】

推测X溶液中溶质的化学式为______
【得出结论】要证明FeCl3溶液作H2O2分解的催化剂,须满足以下两个方面的条件:
①从定性角度需观察到上述实验现象,请写出加入足量硝酸银溶液产生白色沉淀的化学方程式:______。根据“红褐色沉淀”和“白色沉淀”现象,证明FeCl3在化学反应前后______不变。
②从定量角度需得到的关系式为m=______(用m2和m3表示),才能证明FeCl3在化学反应前后______不变。
2021-07-31更新 | 109次组卷
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【推荐3】O2 是我们身边无法离开的物质。某兴趣小组对O2 制法进行了如下的研究:
I.探究影响过氧化氢溶液分解速率因素
如表是某兴趣小组探究影响过氧化氢溶液分解速率部分因素的相关实验数据。
实验序号H2O2 溶液浓度/%H2O2 溶液体积/ml温度/℃MnO2 的用量/g收集氧气的体积/ml反应所需的时间/s
51200.1416.75
15120x46.04
305350249.21
305550210.76

(1)写出实验①发生反应的化学方程式_______
(2)通过实验①和②对比可知,化学反应速率与反应物的浓度有关,表格中x=_______
(3)分析对比实验③和④,可得出的结论是_______
(4)有气体产生的化学反应在有限的空间里发生时,如果反应速率过快,容易引起爆炸。在用过氧化氢溶液和二氧化锰制氧气的实验中,为预防反应速率过快,应采取的一种措施是_______
Ⅱ.探究KMnO4 分解制取O2 的得氧率
KMnO4 在用酒精灯加热分解的过程中,可能发生如下三个反应:



(5)根据反应①,计算 63.2gKMnO4 完全分解生成O2 的质量为_______ g。
(6)已知: 得氧率=,在反应①、②、③中,相同质量的KMnO4加热完全分解,理论上得氧率最高的是_______(填序号)。
Ⅲ.通过学习知道 O2 的验满方法,即将带火星的木条伸到集气瓶口处,若带火星的木条复燃,则证明O2 已收集满了。那么,使带火星的木条复燃的气体一定是纯氧吗?
同学们设计了如下实验进行探究:
【进行实验】取 5 个集气瓶,编号为①②③④⑤,分别装入其总容积 10%、20%、30%、40%、50%的水。用排水法收集O2,恰好把 5 个集气瓶的水排尽。将带火星的木条依次插入①~⑤号瓶中,记录实验现象。同学们又在前一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下表。

第一组第二组第三组
集气瓶编号
收集的O2占集气瓶的体积分数/%1020304050313335373934
带火星木条的状况微亮很亮复燃复燃很亮很亮复燃复燃复燃很亮
【反思评价】
(7)收集的 O2 占集气瓶的体积分数最低为_______时,可使带火星的木条复燃,这时集气瓶中O2 的体积分数约为_______
(8)采取“半值法”探究能减少实验次数。例如:第一组实验若按③④的编号顺序进行实验,即可确定下一组实验收集的O2 占集气瓶的体积分数应在 30%~40%之间,从而省去编号为①②⑤ 的实验。同理,第二组实验可以省去的实验编号为_______
(9)通过上述实验,你对用带火星的木条验满O2 的方法新的认识是_______(写出一点即可)。
(10)用带火星的木条直接检验过氧化氢溶液受热分解产生的O2 时,往往难以复燃,这是因为在加热生成O2的同时产生大量水蒸气所致,此时混合气体中O2的体积分数随温度变化的曲线如图1所示。若只考虑 O2 的体积分数。对实验结果的影响,欲使带火星的木条复燃,应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在大约_______℃。某同学改用如图 2 装置后带火星的木条复燃,其原因是_______
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