2021年10月6日,諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)名單公布。本杰明?李斯特和戴維?麥克米倫因在“發(fā)展不對(duì)稱(chēng)有機(jī)催化”方面作出的卓越貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng),催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來(lái)越重要?;瘜W(xué)興趣小組以“催化劑”為主題,進(jìn)行大單元學(xué)習(xí)。
活動(dòng)一:驗(yàn)證二氧化錳能催化過(guò)氧化氫的分解。
某同學(xué)用電子天平稱(chēng)取1.0g二氧化錳,按照如圖步驟進(jìn)行探究活動(dòng)。
(1)說(shuō)明二氧化錳能加快過(guò)氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 實(shí)驗(yàn)①中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l不復(fù)燃,而實(shí)驗(yàn)③中有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃實(shí)驗(yàn)①中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l不復(fù)燃,而實(shí)驗(yàn)③中有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃。上述步驟中,對(duì)比步驟 ③④③④(填步驟序號(hào)),說(shuō)明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒(méi)有改變。步驟⑤稱(chēng)量二氧化錳質(zhì)量仍為1.0g。
得出結(jié)論:二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑。
活動(dòng)二:探究影響過(guò)氧化氫分解速率的因素
【猜想假設(shè)】猜想1:催化劑的種類(lèi)
猜想2:過(guò)氧化氫溶液的濃度
猜想3:溫度
【實(shí)驗(yàn)探究】學(xué)生利用如圖1所示裝置,用相同體積的過(guò)氧化氫溶液(40mL),以收集50mL的氣體為標(biāo)準(zhǔn),比較反應(yīng)的快慢,實(shí)驗(yàn)方案如表所示:
序號(hào) | 溫度/℃ | 過(guò)氧化氫溶液濃度 | 1g催化劑 | 時(shí)間/s |
1 | 20 | 5% | 二氧化錳 | 36 |
2 | 20 | 10% | 二氧化錳 | 14 |
3 | 20 | 5% | 氧化銅 | x |
4 | 80 | 5% | 二氧化錳 | 28 |
過(guò)氧化氫水+氧氣
氧化銅
過(guò)氧化氫水+氧氣
。氧化銅
(3)對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3的數(shù)據(jù),得出二氧化錳的催化效果比氧化銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是
x>36
x>36
。部分為附加題:共3分,試卷總分不超過(guò)40分
【拓展延伸】在實(shí)驗(yàn)3中,學(xué)生將注射器換成了壓強(qiáng)傳感器,測(cè)得了實(shí)驗(yàn)過(guò)程中裝置內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖2所示。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,學(xué)生觸摸錐形瓶外壁,有發(fā)燙的感覺(jué),至反應(yīng)結(jié)束后,發(fā)生裝置的溫度慢慢趨于常溫。
(4)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究推知,過(guò)氧化氫分解過(guò)程中
放出
放出
(填“吸收”或“放出”)熱量。(5)分析圖2發(fā)現(xiàn):反應(yīng)速率在不斷發(fā)生改變。反應(yīng)過(guò)程中從開(kāi)始到結(jié)束影響反應(yīng)速率的因素有
溫度、過(guò)氧化氫溶液濃度
溫度、過(guò)氧化氫溶液濃度
(填2種)。(6)圖2中,CD段壓強(qiáng)降低的主要原因是:
完全反應(yīng)后不再放熱,溫度降低
完全反應(yīng)后不再放熱,溫度降低
。【考點(diǎn)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究;催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】實(shí)驗(yàn)①中沒(méi)有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l不復(fù)燃,而實(shí)驗(yàn)③中有氣泡產(chǎn)生,且?guī)Щ鹦堑哪緱l復(fù)燃;③④;過(guò)氧化氫水+氧氣;x>36;放出;溫度、過(guò)氧化氫溶液濃度;完全反應(yīng)后不再放熱,溫度降低
氧化銅
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:60引用:1難度:0.7
相似題
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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(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究:控制p-CP的初始濃度相同,實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)。
(1)請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?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(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度,需在不同時(shí)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(lái)。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(huì)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(wèn)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?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源螅赃€可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬(wàn)能瓶)來(lái)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(chēng)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(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),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(duì)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(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時(shí)間,冷卻后測(cè)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(méi)有用測(cè)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(shí)驗(yàn)方法是
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)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(qǐng)說(shuō)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(lái)制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可知,過(guò)氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)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(shí)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(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方案正確的是( ?。?br />
選項(xiàng) 影響因素 實(shí)驗(yàn)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(lèi) 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過(guò)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(lèi) 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(diǎn)燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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