【科學(xué)探究】
學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過氧化氫溶液分解有催化作用的知識(shí)后，同學(xué)們對(duì)催化劑產(chǎn)生了興趣，他們開展了以下探究。
實(shí)驗(yàn)探究一：比較催化劑種類對(duì)過氧化氫溶液分解的影響
【查閱資料】
（1）很多植物對(duì)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(shí)驗(yàn)操作】
（1）在27.8℃，100.7kPa時(shí)，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2mL3%過氧化氫溶液，倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞，同時(shí)啟動(dòng)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(shí)驗(yàn)（1）和（2）。
（3）不加入植物碎末，重復(fù)實(shí)驗(yàn)（1）和（2），做空白實(shí)驗(yàn)。
（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(shí)間變化曲線如圖2。實(shí)驗(yàn)操作（3）的目的是 作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，便于比較催化劑對(duì)過氧化氫分解速率的影響作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，便于比較催化劑對(duì)過氧化氫分解速率的影響。
【實(shí)驗(yàn)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(shí)，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(shí)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(shí)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(shí)驗(yàn)探究二：比較催化劑用量對(duì)過氧化氫溶液分解的影響
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
在30.2℃，壓強(qiáng)100.5kPa時(shí)，選擇上海青葉碎末用量分別為1g、2g、3g,均與2mL3%過氧化氫溶液反應(yīng)，獲得數(shù)據(jù)如圖3所示。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】
由圖3可知，在t秒內(nèi)，上海青葉用量為 2g2g時(shí)，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(huì)對(duì)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(huì)對(duì)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，硫酸銅也可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。
【答案】作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，便于比較催化劑對(duì)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(shí)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(huì)對(duì)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
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/9/22 9:0:8組卷：26引用：1難度：0.5
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)條件見下表）。
（1）請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。
（2）實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、②圖像可得出結(jié)論：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。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（填序號(hào)）．他用裝置C來收集的原因是，當(dāng)看到導(dǎo)管口的時(shí)他才開始收集氧氣．
（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，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到導(dǎo)管中會(huì)形成一段水柱．
（3）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源螅赃€可以選用（填序號(hào)）來收集氧氣，其驗(yàn)滿的方法是．
（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（選填a或b）相連接．
（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(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，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想（選填Ⅰ或Ⅱ）錯(cuò)誤；
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(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（填序號(hào)）．以下是他探究影響該反應(yīng)速率因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
通過以上實(shí)驗(yàn)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(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 、、等因素有關(guān)；發(fā)生裝置中的（填儀器名稱）也可以幫助控制反應(yīng)的速率．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 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(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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