某课外活动小组就催化剂对化学反应速率的影响进行了有关探究,已知二氧化锰可作为过氧化氢分解产生氧气的催化剂。同学在用过氧化氢溶液与二氧化锰制取氧气的过程中,发现反应的速率慢,产生的气泡少。为此,他们进行了如下探究:(如图一
【猜想与假设】①分解速度慢可能与过氧化氢溶液的浓度有关。②分解速度慢可能与二氧化锰的质量有关。
【进行实验】根据图甲进行如下实验。

实验1:用26mg二氧化锰与5mL不同浓度的过氧化氢溶液进行实验,压强变化如乙图1。
实验2:用5mL1.5%过氧化氢溶液与不同质量的二氧化锰进行实验,压强变化如乙图2。
【解释与结论】
(1)实验1得到的结论是过氧化氢溶液的浓度越 高高,分解速度越快。实验2得到的结论是二氧化锰的质量越 小小,分解速度越慢。
(2)小组同学通过查阅资料得知:同一个反应的催化剂可能有多种。
【查阅资料】除二氧化锰外,氧化铜、氧化铁也可以作为氯酸钾分解的催化剂。
【进行实验】取等质量的氯酸钾按下表进行实验:测定氯酸钾分解产生氧气的温度。
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、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
(3)由实验
①
①
与实验③对比,证明氧化铜可作为氯酸钾分解的催化剂。(4)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是
二氧化锰
二氧化锰
。【反思】证明氧化铜是该反应的催化剂,还要验证它在化学反应前后的
质量
质量
和 化学性质
化学性质
没有改变。【拓展实验】用天平称量0.2g氧化铜,取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,进行如下实验:
(5)填写如表:
步骤③现象 | 步骤⑥结果 | 步骤⑦现象 | 结论 |
溶液中有大量气泡 溶液中有大量气泡 ,带火星的木条复燃 |
所得固体 0.2 0.2 g |
溶液中有气泡放出, 火星木条复燃 火星木条复燃 |
证明氧化铜是该反应的催化剂 |
【考点】影响化学反应速率的因素探究;催化剂的特点与催化作用.
【答案】高;小;①;二氧化锰;质量;化学性质;溶液中有大量气泡;0.2;火星木条复燃
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:26引用:2难度:0.3
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1.Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对降解反应速率的影响。实验探究:控制p-CP的初始浓度相同,实验温度恒定在25℃或40℃(其余实验条件见下表)。
(1)请结合上述介绍将表中空格补充完整。实验编号 实验目的 温度/℃
pH浓度/(mg•L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 为②③提供参照 25 3 204 16.8 ② 探究温度对降解反应速率的影响
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH对降解反应速率的影响 25 10 204 16.8
(3)为测定不同时间内有机物降解的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据本题信息,将样品从反应器中取出后应立即将其放入某药品中,反应会迅速停止,该药品可能是
A盐酸溶液 B氢氧化钠溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸钠溶液发布:2024/11/25 8:0:2组卷:3引用:0难度:0.3 -
2.据图1装置图回答问题
(1)甲同学用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气,他应选用的气体发生装置是
(2)该同学用如图2所示的方法进行气密性检查,如果装置不漏气,可以看到
(3)因为氧气的密度比空气的稍大,所以还可以选用
(4)老师提醒可以用F(万能瓶)来收集气体,则甲同学应将发生装置的导管与F的导管
(5)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,这位同学发现用排水法收集到的O2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(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾(K2MnO4)分解放出O2;
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快,请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
(6)丙同学选择用双氧水和二氧化锰混合来制氧气,则他应选用的气体发生装置是
通过以上实验数据的分析,可知,过氧化氢分解制氧气的化学反应速率与实验
序号H2O2溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 温度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧气体积/mL反应所需的
时间/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 发布:2024/12/18 8:0:1组卷:12引用:2难度:0.5 -
3.下列探究影响化学反应速率因素的实验中,实验方案正确的是( )
选项 影响因素 实验方案 A 接触面积 将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合,比较产生气泡的快慢 B 催化剂的种类 将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合,比较产生气泡的快慢 C 反应物的种类 分别将木炭在空气中、氧气中燃烧,比较反应的剧烈程度 D 反应物的性质 分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片,比较在空气中能否被点燃 发布:2024/12/25 13:0:1组卷:111引用:4难度:0.7