催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起著非常重要的作用,某化學(xué)興趣小組對氯酸鉀制取氧氣的催化劑展開探究。請回答下列問題:
探究一:二氧化錳粒徑大小對催化效果的影響。
取兩份等質(zhì)量氯酸鉀,分別加入等質(zhì)量、粒徑大小不同的二氧化錳進(jìn)行加熱,用傳感器測得固體殘留率(反應(yīng)后剩余固體質(zhì)量與反應(yīng)前固體質(zhì)量之比)如圖1:
(1)二氧化錳作催化劑,加熱氯酸鉀制取氧氣的化學(xué)符號(hào)表達(dá)式為 KClO3MnO2△KCl+O2KClO3MnO2△KCl+O2。
(2)分析圖1,對氯酸鉀分解催化效果更好的是 納米MnO2納米MnO2。催化效果更好的原因可能是 納米二氧化錳粒徑小,與氯酸鉀的接觸面積大,反應(yīng)徹底(或固體殘留率較低)納米二氧化錳粒徑小,與氯酸鉀的接觸面積大,反應(yīng)徹底(或固體殘留率較低)。
探究二:催化劑用量及催化劑種類對催化效果的影響。同學(xué)們用圖2裝置進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn):
M
n
O
2
△
M
n
O
2
△
編號(hào) | 氯酸鉀質(zhì)量/g | 催化劑 | 催化劑質(zhì)量/g | 收集50mL氧氣所需時(shí)間/s |
實(shí)驗(yàn)1 | 5 | 無 | 無 | 171 |
實(shí)驗(yàn)2 | 5 | 二氧化錳 | 0.25 | 79 |
實(shí)驗(yàn)3 | 5 | 二氧化錳 | 0.5 | 49 |
實(shí)驗(yàn)4 | 5 | 二氧化錳 | 2.5 | 93 |
實(shí)驗(yàn)5 | 5 | 氧化鐵 | 0.5 | 58 |
實(shí)驗(yàn)6 | 5 | 氯化鉀 | 0.5 | 154 |
氧氣不易溶于水
氧氣不易溶于水
,收集氣體前集氣瓶內(nèi)未裝滿水,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果 沒有
沒有
(填“有”或“沒有”)影響。為了較精確測定排出水的體積,C框內(nèi)應(yīng)選用的裝置為 C2
C2
(填“C1”或“C2”)。(4)實(shí)驗(yàn)1的目的是
對照實(shí)驗(yàn)
對照實(shí)驗(yàn)
。(5)表中所列三種催化劑中,催化效果最好的是
二氧化錳
二氧化錳
。(6)二氧化錳與氯酸鉀的質(zhì)量比為
1:10
1:10
時(shí),催化效果最好。(7)氯化鉀
有
有
(填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變,用實(shí)驗(yàn)1再繼續(xù)收集50mL氧氣,所需時(shí)間明顯少于171s,原因是 生成的氯化鉀起到催化作用,加快氯酸鉀的分解
生成的氯化鉀起到催化作用,加快氯酸鉀的分解
。(8)要比較氯酸鉀分解反應(yīng)中不同催化劑的催化效果,除了測量收集50mL O2所需時(shí)間外,還可以測量相同時(shí)間內(nèi)
收集氧氣的體積
收集氧氣的體積
。【拓展延伸】某同學(xué)誤將少量高錳酸鉀當(dāng)成二氧化錳加入氯酸鉀中進(jìn)行加熱制取氧氣,部分物質(zhì)質(zhì)量隨時(shí)間變化如圖3所示。氧氣從
t1
t1
(填“t1”、“t2”或“t3”)時(shí)刻開始產(chǎn)生,c代表的物質(zhì)是 氯化鉀
氯化鉀
。【考點(diǎn)】催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】KClO3KCl+O2;納米MnO2;納米二氧化錳粒徑小,與氯酸鉀的接觸面積大,反應(yīng)徹底(或固體殘留率較低);氧氣不易溶于水;沒有;C2;對照實(shí)驗(yàn);二氧化錳;1:10;有;生成的氯化鉀起到催化作用,加快氯酸鉀的分解;收集氧氣的體積;t1;氯化鉀
M
n
O
2
△
【解答】
【點(diǎn)評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:35引用:1難度:0.4
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3.“忽如一夜春風(fēng)來,千樹萬樹梨花開”.今年2月18日入夜,經(jīng)過千余名人工增雨作業(yè)人員的奮力鏖戰(zhàn),天人戮力,一場久違的大雪降臨河北大地,給這方焦渴的土地帶來了生機(jī)和希望.其原理就是使用催化劑使云中的小水滴相互凝結(jié),形成降雨(雪).目前,人工增雨使用的催化劑通常分為三類:第一類是可以大量產(chǎn)生凝結(jié)核或凝華核的碘化銀等成核劑;碘化銀(AgI)在高溫下瞬間分解生成銀單質(zhì)和碘單質(zhì)(I2)形成人工冰核使水汽凝聚形成冰晶.第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷劑.第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑.
(1)下面關(guān)于這些催化劑描述不正確的是
A.干冰是氧化物
B.液氮是綠色增雨劑對環(huán)境無污染
C.在增雨過程中液氮和干冰只發(fā)生了物理變化
D.液氮是一種溶液,降落的雨滴中將含有大量的液氮
(2)寫出碘化銀分解的化學(xué)方程式
(3)干冰和液氮可以使云中的水分形成大量冰晶的原理是發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7