“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”研究性质实验,引起了化学探究小组的兴趣。
Ⅰ.二氧化锰的催化作用
【实验探究】请完成下列表格的相关内容
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 | 实验分析或结论 | |
实验分析 | 实验结论 | |||
① | 向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中伸入带火星的木条 | 有少量气泡;木条不复燃 | 过氧化氢能分解,但是反应速度太慢 | 二氧化锰是过氧化氢分解制氧气的催化剂 |
② |
向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入二氧化锰 向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入二氧化锰 ,再向试管内伸入带火星的木条 |
有大量气泡产生, 木条迅速复燃 木条迅速复燃 |
二氧化锰能加快过氧化氢分解 |
小明同学认为仅由上述实验还不能完全得出二氧化锰是过氧化氢制氧气的催化剂,他补充设计了以下两个探究实验。
(1)实验一:称量反应后固体质量,并与反应前的称量数据作比较,其目的是
验证二氧化锰在化学反应前后质量不变
验证二氧化锰在化学反应前后质量不变
。(2)实验二:另取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,再向其中加入实验②反应后的固体剩余物,其目的是证明
验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变
验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变
。Ⅱ.寻找新的催化剂
【实验拓展】小红同学用MnO2、CuO两种催化剂分别与海藻酸钠混合,制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球探究分解过氧化氢溶液制取氧气的适宜催化剂。实验操作:取30粒含MnO2的海藻酸钠微球,采用图1装置进行实验。改用另一种CuO的海藻酸钠微球,分别重复上述实验,得到锥形瓶内压强随时间变化的曲线图(图2所示)。

(3)每次实验时,海藻酸钠微球数应相同的原因是
确保催化剂用量一致
确保催化剂用量一致
。(4)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
产生的气体的速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出
产生的气体的速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出
。(5)从实验曲线看,反应温和、催化效果较好的催化剂是
氧化铜
氧化铜
。则利用该催化剂催化过氧化氢反应的文字或符号表达式 过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2
氧化铜
C
u
O
过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2
。氧化铜
C
u
O
【交流反思】查阅资料得知:CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(6)下列有关催化剂的说法中正确的是
B
B
。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
Ⅲ.氧气性质实验
(7)用少量的5%过氧化氢溶液先后收集两瓶氧气来做硫、铁丝和氧气反应的实验。如图3所示,做硫与氧气反应实验时集气瓶底水的作用
吸收二氧化硫,防止污染空气
吸收二氧化硫,防止污染空气
;在做铁丝与氧气反应实验时,某同学只看到铁丝一阵红热,但没有见到火星四射的现象,可能的原因 氧气的浓度过低
氧气的浓度过低
。
【考点】催化剂的特点与催化作用.
【答案】向盛有5mL5%的H2O2溶液的试管中加入二氧化锰;木条迅速复燃;验证二氧化锰在化学反应前后质量不变;验证二氧化锰在化学反应前后化学性质不变;确保催化剂用量一致;产生的气体的速率过快,导致气压过大,橡皮塞被弹出;氧化铜;过氧化氢水+氧气或H2O2H2O+O2;B;吸收二氧化硫,防止污染空气;氧气的浓度过低
氧化铜
C
u
O
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:45引用:2难度:0.5
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3.“忽如一夜春风来,千树万树梨花开”.今年2月18日入夜,经过千余名人工增雨作业人员的奋力鏖战,天人戮力,一场久违的大雪降临河北大地,给这方焦渴的土地带来了生机和希望.其原理就是使用催化剂使云中的小水滴相互凝结,形成降雨(雪).目前,人工增雨使用的催化剂通常分为三类:第一类是可以大量产生凝结核或凝华核的碘化银等成核剂;碘化银(AgI)在高温下瞬间分解生成银单质和碘单质(I2)形成人工冰核使水汽凝聚形成冰晶.第二类是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷剂.第三类是可以吸附云中水分变成较大水滴的盐粒等吸湿剂.
(1)下面关于这些催化剂描述不正确的是
A.干冰是氧化物
B.液氮是绿色增雨剂对环境无污染
C.在增雨过程中液氮和干冰只发生了物理变化
D.液氮是一种溶液,降落的雨滴中将含有大量的液氮
(2)写出碘化银分解的化学方程式
(3)干冰和液氮可以使云中的水分形成大量冰晶的原理是发布:2025/1/4 8:0:1组卷:8引用:1难度:0.7