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某化學(xué)興趣小組對如下兩個實驗進(jìn)行了探究:
【實驗一】某興趣小組利用圖1所示裝置對氯酸鉀制氧氣進(jìn)行了深入的探究學(xué)習(xí)。
查閱資料:①氯酸鉀的熔點約為356℃,二氧化錳的分解溫度約為535℃。用酒精燈給物質(zhì)加熱,受熱物質(zhì)的溫度一般約為400℃左右;②氯酸鉀分解時,傳感器得到氧氣濃度隨溫度的變化示意圖(圖2)及不同配比時氧氣濃度隨溫度的變化示意圖如圖3。
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(1)分析圖2,氯酸鉀熔點
低于
低于
(填“高于”、“等于”或“低于”)其分解溫度。
(2)在老師的指導(dǎo)下,該小組同學(xué)繼續(xù)進(jìn)行深入探究。以氧氣的體積分?jǐn)?shù)為縱坐標(biāo),溫度為橫坐標(biāo),得到圖3所示曲線(圖中的“1:2”、“1:1”、“2:1”、“3:1”、“4:1”、“5:1”指氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比)。根據(jù)圖3,在上述氯酸鉀和二氧化錳的質(zhì)量比中,兩者質(zhì)量比為
1:2
1:2
,氯酸鉀分解溫度最低。寫出氯酸鉀制取氧氣的符號表達(dá)式
KClO3
M
n
O
2
KCl+O2
KClO3
M
n
O
2
KCl+O2

(3)為證實二氧化錳的催化作用,小組同學(xué)利用圖4裝置進(jìn)行實驗。
步驟Ⅰ:檢查裝置的氣密性;
步驟Ⅱ:按照圖4裝入藥品;
步驟Ⅲ:加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗生成的氣體;
步驟Ⅳ:冷卻后,將裝置傾斜,使左側(cè)支管中的藥品進(jìn)入右側(cè)支管,再加熱右側(cè)支管,用帶火星的木條在導(dǎo)管口檢驗生成的氣體。
【實驗現(xiàn)象】步驟Ⅲ和步驟Ⅳ中,一段時間后都能觀察到帶火星的木條復(fù)燃,但木條復(fù)燃更快的是
步驟Ⅳ
步驟Ⅳ
(選填“步驟Ⅲ”或“步驟Ⅳ”)。
【交流反思】要想確認(rèn)分解氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)中二氧化錳是催化劑,還需通過實驗證明二氧化錳質(zhì)量和
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化。
【實驗二】該興趣小組還利用壓強(qiáng)傳感器,對MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種金屬氧化物中哪一種更適宜作過氧化氫制取氧氣的催化劑,做了如下數(shù)字化實驗探究。實驗方案如下:
Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合,滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球備用。
Ⅱ、取30粒含有MnO2海藻酸鈉微球,采用圖5裝置進(jìn)行實驗。改用其他三種微球,分別重復(fù)上述實驗,得到錐形瓶內(nèi)壓強(qiáng)隨時間變化的曲線圖如圖6。
(4)每次實驗時,海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的原因是控制
催化劑質(zhì)量
催化劑質(zhì)量
相同。
(5)從實驗曲線看,催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是
氧化銅或CuO
氧化銅或CuO
【答案】低于;1:2;KClO3
M
n
O
2
KCl+O2;步驟Ⅳ;化學(xué)性質(zhì);催化劑質(zhì)量;氧化銅或CuO
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/9/25 3:0:1組卷:24引用:2難度:0.6
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  • 1.下列對“催化劑”的描述錯誤的是( ?。?/div>
    發(fā)布:2024/9/25 1:0:2組卷:64引用:2難度:0.8
  • 2.某研究小組對H2O2分解的各種催化劑的催化效果進(jìn)行定量對比探究。小組人員選用海藻酸鈉(海藻酸鈉是一種天然高分子物質(zhì),在本實驗中性質(zhì)穩(wěn)定)作為催化劑支架,制備負(fù)載不同催化劑的海藻酸鈉微球,利用數(shù)字化手持技術(shù)展開探究。
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    【實驗過程】取負(fù)載各種催化劑的海藻酸鈉微球各30粒分別放入4個錐形瓶中,連接壓力傳感器(如圖1所示)。用注射器分別向每個錐形瓶中注入20mL濃度為5%的H2O2溶液,溶液全部注入瞬間立即采集200s內(nèi)壓強(qiáng)數(shù)據(jù),最后軟件繪制實驗圖形如圖2所示(肝臟研磨液富含過氧化氫酶,酶主要成分為蛋白質(zhì),CuO為氧化銅,F(xiàn)e2O3為氧化鐵)。
    【實驗分析】
    (1)寫出a瓶中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式
     
    ;
    (2)每次實驗時,海藻酸鈉微球數(shù)目都相同的目的是
     
    ;a、b、c瓶中的海藻酸鈉微球都浮了起來,主要原因是
     
    ;
    (3)a、b瓶在60秒左右時壓強(qiáng)突然恢復(fù)至常壓,最可能的原是
     
    ;
    (4)前50秒內(nèi),b、c、d瓶中反應(yīng)速率越來越快,可能原因是
     
    ;實驗中發(fā)現(xiàn)a瓶中催化劑的性能隨反應(yīng)進(jìn)行越來越弱,可能原因是
     
    ;
    【實驗結(jié)論】
    (5)上述四種物質(zhì)中催化效果較好、反應(yīng)溫和的一種催化劑是
     
    ;
    (6)下列有關(guān)催化劑的說法正確的是
     
    。
    A.同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
    B.用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
    C.使用海藻酸鈉負(fù)載二氧化錳可以方便二氧化錳的回收利用
    D.圖2可知四個錐形瓶中使用Fe2O3作催化劑的一組產(chǎn)生氧氣的量最少
    發(fā)布:2024/9/25 0:0:1組卷:8引用:1難度:0.5
  • 3.化學(xué)實驗小組的同學(xué)們對催化劑產(chǎn)生了興趣,通過查閱資料了解到氧化鐵也能加速氯酸鉀的分解。為了探究氧化鐵能否加快過氧化氫的分解,他們設(shè)計了實驗裝置,并進(jìn)行氣體的制備和測量實驗。實驗時均以生成40mL氣體為標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
    實驗序號 過氧化氫溶液濃度/% 過氧化氫溶液體積/mL 過氧化氫溶液溫度/℃ 氧化鐵的用量/g 收集40mL氧氣所需時間/s
    5 10 20 0 128.5
    5 10 20 1.2 16.8
    15 10 20 1.2 10.5
    5 10 70 0 32.7
    (1)通過實驗①和④對比可知,化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是
     
    ;通過實驗②和③對比可知,化學(xué)反應(yīng)速率與
     
    有關(guān);通過實驗
     
     
    對比可知,氧化鐵可以加快過氧化氫分解放氧的速率。
    (2)用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣,為了減小反應(yīng)速率,可加適量的水稀釋,產(chǎn)生氧氣的總量
     
    (選填“減小”“不變”或“增大”)。
    (3)若要證明氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑,還需要驗證它在該反應(yīng)前后的
     
     
    未發(fā)生改變。
    發(fā)布:2024/9/24 11:0:8組卷:4引用:2難度:0.5
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