催化剂在化工生产中具有重要而广泛的应用,“同一个反应可以使用不同的催化剂,不同的反应也可以使用同一种催化剂”引起了化学探究小组的兴趣。
(1)探究小组对氯酸钾分解反应的催化剂进行研究,在相同的加热条件下,用如图所示的装置完成表中实验:
编号 | 氯酸钾质量/g | 催化剂种类 | 催化剂质量/g | 收集50mL氧气所需时间/s |
实验1 | 5 | - | - | 171 |
实验2 | 5 | 二氧化锰 | 0.5 | 49 |
实验3 | 5 | 金属铜 | 0.5 | 58 |
实验4 | 5 | 氯化钾 | 0.5 | 154 |
二氧化锰
二氧化锰
。②写出实验3中氯酸钾分解的文字表达式:
氯酸钾氯化钾+氧气
铜
加热
氯酸钾氯化钾+氧气
。铜
加热
③通过上述实验可知,氯化钾对氯酸钾分解有催化作用。维持加热条件不变,用实验1再继续收集50mL氧气,所需时间明显少于171s,解释原因:
生成的氯化钾作为催化剂,加快反应速率,所以收集气体时间变短
生成的氯化钾作为催化剂,加快反应速率,所以收集气体时间变短
。④要比较反应中不同催化剂的催化效果,除测量收集50mL氧气所需时间外,还可以
BC
BC
(填字母)。A、测量产生相同体积氧气的时间
B、测量相同时间内产生氧气的质量
C、测量相同时间内产生氧气的体积
D、测量产生氧气的总体积
(2)探究小组通过查阅资料了解到金属铜也能加速过氧化氢的分解,于是设计下表所示实验,探究金属铜对过氧化氢分解速率的影响。请回答下列问题:
操作 | 装置 | 现象 |
步骤1、取一小块铜丝网,卷成筒形,固定在铜丝上。 | ![]() |
|
步骤2、分别向A和B试管中注入15mL、30%的过氧化氢,并放入盛有热水的烧杯中。 | ![]() |
约1min后可观察到A和B中都有少量气泡产生。 |
步骤3、把铜丝网插入A中。 | ![]() |
A中有大量气泡产生,5min后不再有气泡产生;此时B中仍然不断有少量气泡产生。 |
作为空白对比实验
作为空白对比实验
。②如用上述实验探究铜是不是过氧化氢分解的催化剂,需对方案进行补充(完成表中3处横线)。
实验步骤 | 设计这两步骤的目的 |
a、待步骤3实验反应结束,将试管里的铜丝网取出、洗涤、干燥、 称量 称量 ,对比反应前后铜丝网质量。b、 将铜丝网再加入试管A中,加入相同体积和浓度的过氧化氢溶液 将铜丝网再加入试管A中,加入相同体积和浓度的过氧化氢溶液 观察是否依旧加快过氧化氢分解。 |
证明 铜丝网反应前后质量与化学性质是否发生变化 铜丝网反应前后质量与化学性质是否发生变化 |
【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】二氧化锰;氯酸钾氯化钾+氧气;生成的氯化钾作为催化剂,加快反应速率,所以收集气体时间变短;BC;作为空白对比实验;称量;将铜丝网再加入试管A中,加入相同体积和浓度的过氧化氢溶液;铜丝网反应前后质量与化学性质是否发生变化
铜
加热
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:10引用:1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:4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:114引用:4难度:0.7