某興趣小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的條件進(jìn)行如下探究。
【提出問(wèn)題】①氧化銅是否也能做氯酸鉀分解的催化劑?它是否比二氧化錳催化效果好?
【查閱資料】①氯化鉀可溶于水;②研究表明,許多金屬氧化物對(duì)氯酸鉀的分解有催化作用。分別用下列金屬氧化物作催化劑氯酸鉀開(kāi)始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時(shí)的溫度如下表所示:
種類(lèi) 反應(yīng)程度、溫度 |
氧化鐵 | 氧化鋁 | 氧化銅 | 氧化鎂 |
開(kāi)始反應(yīng)溫度(℃) | 420 | 515 | 305 | 490 |
劇烈反應(yīng)溫度(℃) | 490 | 540 | 350 | 545 |
氧化銅
氧化銅
作催化劑。【設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)】
I、將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱
Ⅱ、將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱
Ⅲ、將3.0g氯酸鉀與Xg氧化銅均勻混合加熱
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析】
(1)Ⅲ中X的值應(yīng)為
1.0
1.0
g,實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ對(duì)比的目的是 驗(yàn)證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率
驗(yàn)證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率
。(2)實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ對(duì)比的目的是
比較二氧化錳和氧化銅的催化效果
比較二氧化錳和氧化銅的催化效果
。(3)將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥,然后進(jìn)行稱(chēng)量,目的
驗(yàn)證反應(yīng)前后氧化銅質(zhì)量是否改變
驗(yàn)證反應(yīng)前后氧化銅質(zhì)量是否改變
。(4)判斷氧化銅能否作氯酸鉀分解的催化劑,還要做一個(gè)實(shí)驗(yàn):
氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生變化(將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到的氧化銅再加入氯酸鉀,加熱,如果還能加快氯酸鉀的分解速率,說(shuō)明氧化銅反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變)
氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生變化(將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到的氧化銅再加入氯酸鉀,加熱,如果還能加快氯酸鉀的分解速率,說(shuō)明氧化銅反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變)
。實(shí)驗(yàn)Ⅲ中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為:KClO3KCl+O2
C
u
O
△
KClO3KCl+O2
。C
u
O
△
【拓展延伸】二氧化錳和過(guò)氧化氫酶均能催化過(guò)氧化氫分解制取氧氣。為比較兩者的催化能力,某同學(xué)按圖甲所示裝置進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)。
【查閱資料】過(guò)氧化氫分解為放熱反應(yīng);溫度過(guò)高,過(guò)氧化氫酶的活性反而會(huì)降低。
【實(shí)驗(yàn)步驟】
①連接好裝置,檢查裝置的氣密性。
②取1.5毫克過(guò)氧化氫酶和8毫升蒸餾水加入容器中,攪拌后塞緊橡皮塞。
③用注射器A從容器中抽出2毫升氣體,用注射器B將2毫升H2O2溶液注入容器中,采集數(shù)據(jù)。直至反應(yīng)結(jié)束。
④用3.1毫克、3.6毫克過(guò)氧化氫酶及1.5毫克、5.6毫克、10.7毫克二氧化錳重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),獲取數(shù)據(jù)如圖乙。
(5)檢查甲裝置氣密性的方法是
推注射器A的活塞,注射器B的活塞往外移動(dòng)
推注射器A的活塞,注射器B的活塞往外移動(dòng)
。(6)分析乙圖中的相關(guān)數(shù)據(jù),得出“過(guò)氧化氫酶對(duì)過(guò)氧化氫的催化能力比二氧化錳強(qiáng)“這結(jié)論,其依據(jù)是
相同時(shí)間內(nèi),等量催化劑,加入過(guò)氧化氫酶的容器內(nèi)壓強(qiáng)更大
相同時(shí)間內(nèi),等量催化劑,加入過(guò)氧化氫酶的容器內(nèi)壓強(qiáng)更大
。(7)依題目中信息推測(cè):過(guò)氧化氫酶質(zhì)量過(guò)大,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中突然變慢。理由是
過(guò)氧化氫酶質(zhì)量過(guò)大,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)放熱過(guò)多,溫度升高過(guò)快,導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶活性受熱后降低,進(jìn)一步導(dǎo)致反應(yīng)速率突然變慢
過(guò)氧化氫酶質(zhì)量過(guò)大,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)放熱過(guò)多,溫度升高過(guò)快,導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶活性受熱后降低,進(jìn)一步導(dǎo)致反應(yīng)速率突然變慢
。【考點(diǎn)】制取氣體的反應(yīng)原理的探究;催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】氧化銅;1.0;驗(yàn)證氧化銅能否改變氯酸鉀的分解速率;比較二氧化錳和氧化銅的催化效果;驗(yàn)證反應(yīng)前后氧化銅質(zhì)量是否改變;氧化銅在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生變化(將實(shí)驗(yàn)Ⅲ反應(yīng)后的固體加水溶解、過(guò)濾、洗滌、干燥,得到的氧化銅再加入氯酸鉀,加熱,如果還能加快氯酸鉀的分解速率,說(shuō)明氧化銅反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變);KClO3KCl+O2;推注射器A的活塞,注射器B的活塞往外移動(dòng);相同時(shí)間內(nèi),等量催化劑,加入過(guò)氧化氫酶的容器內(nèi)壓強(qiáng)更大;過(guò)氧化氫酶質(zhì)量過(guò)大,單位時(shí)間內(nèi)反應(yīng)放熱過(guò)多,溫度升高過(guò)快,導(dǎo)致過(guò)氧化氫酶活性受熱后降低,進(jìn)一步導(dǎo)致反應(yīng)速率突然變慢
C
u
O
△
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:47引用:2難度:0.5
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1.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中,看到人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你也參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫(xiě)出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
活動(dòng)Ⅱ:探究二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么其他物質(zhì)?
【老師提示】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?小強(qiáng)作出了以下兩種猜想:
①是一種堿;②是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,小影同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證小強(qiáng)同學(xué)的另一個(gè)猜想.
【交流與討論】小影認(rèn)為:二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的化學(xué)方程式發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:98引用:2難度:0.5 -
2.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣”后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
(1)用如圖1所示的由A、B、C、D組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則A中裝置可采用圖2中的
(2)二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)除生成氧氣還生成什么物質(zhì)?
【老師提示】1.二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)的生成物只有兩種,其一是氧氣,其二是一種化合物.
2.人呼出的氣體中含有的水分也能與超氧化鉀反應(yīng)生成氧氣.
【作出猜想】二氧化碳與超氧化鉀反應(yīng)生成的化合物到底是哪種物質(zhì)?
甲同學(xué)作出了以下三種猜想:①是一種酸; ②是一種堿; ③是一種碳酸鹽.
通過(guò)對(duì)反應(yīng)物有關(guān)的元素組成的分析,乙同學(xué)認(rèn)為猜想
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】同學(xué)們通過(guò)以下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了甲同學(xué)的另一個(gè)猜想是正確的,請(qǐng)完成如表實(shí)驗(yàn)報(bào)告.實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:18引用:1難度:0.5 -
3.小強(qiáng)同學(xué)在化學(xué)氧自救器的說(shuō)明書(shū)中看到“人呼出氣體中的二氧化碳與自救器藥罐中的生氧劑(超氧化鉀KO2)接觸能產(chǎn)生氧氣后,對(duì)自救器內(nèi)發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)原理產(chǎn)生了探究欲望.在老師指導(dǎo)下,小強(qiáng)與同學(xué)們展開(kāi)了以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng),請(qǐng)你參與.
活動(dòng)Ⅰ:用如圖所示的由a、b、c、d組合成的成套裝置和有關(guān)藥品制取并收集氧氣.
(1)用石灰石與稀鹽酸制取二氧化碳,則a裝置可采用下圖中的
(2)用c裝置中的氫氧化鈉溶液吸收未與超氧化鉀反應(yīng)的二氧化碳.請(qǐng)寫(xiě)出氫氧化鈉與二氧化碳反應(yīng)的化學(xué)方程式
(3)用發(fā)布:2024/11/2 8:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
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