學(xué)習(xí)了二氧化錳對過氧化氫溶液分解有催化作用的知識后,同學(xué)們對催化劑產(chǎn)生了興趣,他們開展了以下探究。實驗探究一:比較催化劑種類對過氧化氫溶液分解的影響。
【查閱資料】
(1)很多植物對過氧化氫溶液的分解有催化作用。
(2)壓強(qiáng)傳感器可以測量密閉體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化。
【實驗操作】
(1)在27.8℃,100.7kPa時,將具支試管的支管通過膠皮管與壓強(qiáng)傳感器連接(如圖1所示),取2.0g植物碎末放入具支試管中。
(2)用量筒量取2mL 3%過氧化氫溶液,倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞,同時啟動數(shù)據(jù)采集程序采集數(shù)據(jù)。更換相同質(zhì)量,不同種類的植物碎末,重復(fù)實驗(1)和(2)。
(3)不加入植物碎末,重復(fù)實驗(1)和(2),做空白實驗。
(4)將采集到的數(shù)據(jù)用電腦進(jìn)行處理,得到反應(yīng)前后壓強(qiáng)隨時間變化曲線如圖2。實驗操作(3)的目的是作對比實驗,便于比較催化劑對過氧化氫分解速率的影響作對比實驗,便于比較催化劑對過氧化氫分解速率的影響。
【實驗結(jié)論1】由圖2可知,催化效果最好的是 上海青葉上海青葉。
【交流反思】上海青葉作催化劑時,200s前曲線迅速升高的原因是 上海青葉作催化劑,加快過氧化氫分解,分解速率大,產(chǎn)生了大量氧氣,且同時放出熱量,溫度升高,所以壓強(qiáng)快速增加上海青葉作催化劑,加快過氧化氫分解,分解速率大,產(chǎn)生了大量氧氣,且同時放出熱量,溫度升高,所以壓強(qiáng)快速增加;200s后曲線略有下降的原因是 過氧化氫分解是放熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,氣體的質(zhì)量不變,但溫度下降,隨著溫度下降,壓強(qiáng)逐漸降低過氧化氫分解是放熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,氣體的質(zhì)量不變,但溫度下降,隨著溫度下降,壓強(qiáng)逐漸降低。除此之外,你還可以從圖2中得出的結(jié)論是:同種植物的不同部位,催化效果不一樣同種植物的不同部位,催化效果不一樣。
實驗探究二:比較催化劑用量對過氧化氫溶液分解的影響
【進(jìn)行實驗】
在30.2℃,壓強(qiáng)100.5kPa時,選擇上海青葉碎末用量分別為1.0g、2.0g、3.0g,均與2mL 3%過氧化氫溶液反應(yīng),獲得數(shù)據(jù)如圖3所示。
【實驗結(jié)論2】
由圖3可知,在t1秒內(nèi),上海青葉用量為 2g2g時,過氧化氫溶液分解速率最快;圖中三條曲線最終將重合在一起,其理由是 催化劑只能改變反應(yīng)速率,不會對生成物的質(zhì)量有影響,因參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量相同,最終生成氧氣的質(zhì)量也相同催化劑只能改變反應(yīng)速率,不會對生成物的質(zhì)量有影響,因參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量相同,最終生成氧氣的質(zhì)量也相同。
【拓展延伸】
某些植物、氧化銅、豬肝、二氧化錳等都可以做過氧化氫溶液分解的催化劑,除此以外,你還知道 氧化鐵、硫酸銅溶液等氧化鐵、硫酸銅溶液等可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。
【答案】作對比實驗,便于比較催化劑對過氧化氫分解速率的影響;上海青葉;上海青葉作催化劑,加快過氧化氫分解,分解速率大,產(chǎn)生了大量氧氣,且同時放出熱量,溫度升高,所以壓強(qiáng)快速增加;過氧化氫分解是放熱反應(yīng),反應(yīng)結(jié)束后,氣體的質(zhì)量不變,但溫度下降,隨著溫度下降,壓強(qiáng)逐漸降低;同種植物的不同部位,催化效果不一樣;2g;催化劑只能改變反應(yīng)速率,不會對生成物的質(zhì)量有影響,因參加反應(yīng)的過氧化氫的質(zhì)量相同,最終生成氧氣的質(zhì)量也相同;氧化鐵、硫酸銅溶液等
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:115引用:2難度:0.5
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?,F(xiàn)運用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對降解反應(yīng)速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
(1)請結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。實驗編號 實驗?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測定不同時間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度,需在不同時間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問題
(1)甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結(jié)束時,這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實驗驗證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實驗:
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實驗方法是
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過以上實驗數(shù)據(jù)的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實驗
序號H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時間/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 發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實驗中,實驗方案正確的是( )
選項 影響因素 實驗方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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