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菁優(yōu)網為了探究影響化學反應速率(即反應快慢)的因素,化學學習小組以過氧化氫分解為研究對象進行實驗。三個小組均采用如圖裝置進行實驗,記錄收集10mL氧氣所需的時間t/s。
實驗室可供選擇的試劑有:2.5%、5%、10%三種濃度的過氧化氫(H2O2)溶液、二氧化錳(MnO2)、氧化銅(CuO)和紅磚粉末。
A組:探究催化劑種類對化學反應速率的影響
各取10mL10%H2O2溶液于三支試管中,分別加入MnO2、紅磚粉末、CuO各0.5g進行如圖所示的實驗,記錄數據如下:
試劑 MnO2 紅磚粉末 CuO
時間t/s 10 60 20
由此得出結論:MnO2、CuO對H2O2分解有催化作用,紅磚粉末無催化作用。某同學對該結論提出質疑,認為需要再補充一個對比實驗,才能證明紅磚粉末沒有催化作用,其操作為
取另一支試管加入10mL10% H2O2溶液,記錄收集10mL氧氣所需的時間
取另一支試管加入10mL10% H2O2溶液,記錄收集10mL氧氣所需的時間
。
B組:探究過氧化氫溶液的濃度對化學反應速率的影響
甲同學:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2為催化劑,進行實驗,記錄時間t1
乙同學:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gCuO為催化劑,進行實驗,記錄時間t2。
實驗結果:t1
t2(填“>”、“=”或“<”)。
結論:過氧化氫溶液濃度越大,反應速率越快。
丙同學:對實驗設計提出疑問,并補充實驗
取10mL 5% H2O2溶液,加入0.5g CuO為催化劑,進行實驗,記錄時間t3
取10mL 5% H2O2溶液,加入0.5g CuO為催化劑,進行實驗,記錄時間t3
,記錄時間t3,且t1<t3<t2。
更正結論為:當
催化劑相同
催化劑相同
時,過氧化氫溶液濃度越大,反應速率越快。
C組:探究溫度對化學反應速率的影響
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO為催化劑進行實驗,兩次實驗分別將試管置于冰水浴和80℃熱水浴中,記錄時間t4、t5,且t4>t5。
結論:當反應物濃度和催化劑相同時,溫度越高,化學反應速率越快。
但小聰同學認為該實驗過程不夠嚴謹,不能得出上述結論。他的質疑可能是
過氧化氫受熱就可以分解,與催化劑沒有關系
過氧化氫受熱就可以分解,與催化劑沒有關系
。?
【答案】取另一支試管加入10mL10% H2O2溶液,記錄收集10mL氧氣所需的時間;<;取10mL 5% H2O2溶液,加入0.5g CuO為催化劑,進行實驗,記錄時間t3;催化劑相同;過氧化氫受熱就可以分解,與催化劑沒有關系
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/7/25 8:0:9組卷:9引用:1難度:0.3
相似題
  • 菁優(yōu)網1.過氧化氫溶液(俗稱雙氧水)常溫下是一種無色液體,實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。
    查閱資料:將新制的濃度5%的雙氧水加熱到65℃時就有氧氣產生,加熱到80℃時就有較多氧氣產生。
    (1)請你寫出實驗室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的符號表達式
     

    (2)小紅按圖1裝置進行實驗,當試管中有大量氣泡出現(xiàn)時,伸入帶火星的木條,木條并未復燃,為此,他利用圖2裝置收集氣體,再用帶火星的木條檢驗,木條復燃,那么圖1實驗中帶火星木條未復燃的原因是
     
    。
    (3)下表是小紅同學探究影響過氧化氫分解速率部分因素的相關實驗數據。
    實驗序號 過氧化氫溶液的濃度% 過氧化氫溶液的體積/mL 溫度/℃ 二氧化錳的用量/g 收集氧氣的體積/mL 反應所需的時間/s
    5 5 20 0.1 4 16.75
    15 5 20 0.1 4 6.04
    X 5 35 0 2 49.21
    30 5 55 0 2 Y
    ①表格中的X=
     
    ;若Y
     
    49.21(填“>”、“=”或“<”),可知溫度越高,過氧化氫分解速率越快。
    ②從實驗
     
    (填序號)對比可知,過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關。
    (4)化學興趣小組A設計如圖所示的對比實驗來比較MnO2、CuO對過氧化氫分解的催化效果。所用實驗裝置如圖所示。在試管中分別加入等質量的氧化銅和二氧化錳,分別將注射器內盛有的雙氧水注入試管中,利用注射器收集氧氣,收集到氧氣的體積和時間的關系如圖所示。
    菁優(yōu)網
    ①實驗中造成U形管內紅墨水液面左低右高的可能原因是
     

    ②結論:對過氧化氫分解催化效果較好的催化劑是
     
    。
    ③由氧化銅催化的反應,t1-t2時間段反應速率逐漸變
     
    (填“快”或“慢”)。原因
     
    。
    (5)化學興趣小組B按圖5裝置探究影響過氧化氫的分解因素。進行實驗:水浴溫度控制在21℃,二氧化錳均為0.5g,過氧化氫溶液均為5mL,三頸瓶容積為250mL,恒壓漏斗(漏斗的支管與三頸瓶相連)的作用是使過氧化氫溶液自行下滴。數字傳感器數據繪制圖像如圖6、圖7。下列說法錯誤的是
     
    。
    菁優(yōu)網
    A.每次實驗時水浴溫度都應保持相同。
    B.圖6說明其他條件相同時,過氧化氫溶液濃度越大,反應速率越快。
    C.圖7從溫度看,過氧化氫溶液濃度越大,反應越平穩(wěn)。
    D.圖7以10%H2O2溶液為例分析,三頸瓶內氣壓后來慢慢降低的原因是反應結束,放熱停止,氣壓減小
    發(fā)布:2024/9/19 21:0:8組卷:26引用:1難度:0.5
  • 2.某興趣小組對于現(xiàn)有碳捕捉技術進行了研究學習。
    Ⅰ.(1)利用NaOH溶液來“捕捉”CO2的基本過程如圖所示(部分條件及物質未標出)。在流程中可以循環(huán)利用的物質有
     
     
    (均填化學式)。
    菁優(yōu)網?
    (2)地球上最高效的碳捕捉過程就是葉綠素催化的光合作用,請寫出光合作用合成葡萄糖(C6H12O6)的化學方程式
     
    。葡萄糖是生物體內的主要供能物質,具有良好的水溶性。20℃時,甲、乙兩份葡萄糖飽和溶液的質量分別為200g和300g,在下列條件中,析出晶體質量相同的為
     
    (填選項)。
    A.兩份溶液都降溫至10℃
    B.甲溶液降溫至10℃,乙溶液降溫至0℃
    C.兩份溶液都蒸發(fā)掉20g水
    D.甲溶液蒸發(fā)掉30g水,乙液蒸發(fā)掉20g
    Ⅱ.近期,我國科學家在實驗室中成功用二氧化碳合成了淀粉,反應速率大小是評價該研究成果的重要依據。為探究影響反應速率的因素,某同學在實驗室中尋找合適試劑進行實驗。
    (1)為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,設計了如圖所示實驗:
    菁優(yōu)網?
    若該實驗中反應速率①>②,能否說明Fe3+對H2O2分解的催化效果一定比Cu2+好?給出你的判斷并簡要說明理由
     
    。
    (2)丙酮的碘代反應CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程為v=k[c(CH3COCH3)]m[c(I2)]n(其中v為反應速率,k為速率常數,c(X)為反應物X的濃度),其半衰期(當剩余反應物恰好是起始的一半時所需的時間)為0.7/k。改變反應物濃度時,反應的瞬時速率如表所示:
    c(CH3COCH3)/mol?L-1 c(I2)/mol?L-1 v/10-3mol?L-1?min-1
    0.25 0.050 1.4
    0.50 0.05 2.8
    1 0.05 5.6
    0.5 0.10 2.8
    ①該反應的速率常數k的數值為
     

    ②在過量的I2存在時,反應掉87.5%的CH3COCH3所需的時間是
     
    min。
    發(fā)布:2024/9/20 0:0:11組卷:42引用:1難度:0.2
  • 3.某小組同學在用過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的過程中,發(fā)現(xiàn)反應的速度很慢,產生的氣泡很少。為此,他們進行了如下探究。
    【猜想與假設】
    ①速率慢、氣泡少可能與過氧化氫溶液的濃度有關。
    ②速率慢、氣泡少可能與MnO2的質量有關。
    【進行實驗】根據如圖進行如下實驗。
    實驗1:用26mgMnO2與5mL不同濃度過氧化氫溶液進行實驗,壓強變化如圖1。
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    實驗2:用5mL1.5%過氧化氫溶液與不同質量MnO2進行實驗,壓強變化如圖2。
    菁優(yōu)網
    【解釋與結論】
    (1)過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的化學方程式為
     
    。
    (2)實驗1得到的結論是:在反應時間為16~26s范圍內,
     
    。
    (3)實驗2的目的是
     
    。
    (4)欲證明“MnO2是過氧化氫分解的催化劑”的結論,除應用實驗中的數據外,還需要證明的是
     

    【反思與評價】
    (5)利用如圖裝置探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響不合理,理由是
     
    。
    發(fā)布:2024/9/19 10:0:8組卷:6引用:1難度:0.5
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