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【科學(xué)探究】
學(xué)習(xí)了二氧化錳對過氧化氫溶液分解有催化作用的知識后,同學(xué)們對催化劑產(chǎn)生了興趣,他們開展了以下探究。
實驗探究一:比較催化劑種類對過氧化氫溶液分解的影響

菁優(yōu)網(wǎng)
【查閱資料】
(1)很多植物對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。
【實驗操作】
(1)在27.8℃,100.7kPa時,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,同時啟動數(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)實驗(1)和(2)。
(3)不加入植物碎末,重復(fù)實驗(1)和(2),做空白實驗。
(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)隨時間變化曲線如圖2。實驗操作(3)的目的是
作對比實驗,便于比較催化劑對過氧化氫分解速率的影響
作對比實驗,便于比較催化劑對過氧化氫分解速率的影響
。
【實驗結(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,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
。
實驗探究二:比較催化劑用量對過氧化氫溶液分解的影響
【進(jìn)行實驗】
在30.2℃,壓強(qiáng)100.5kPa時,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。
【實驗結(jié)論2】
由圖3可知,在t秒內(nèi),上海青葉用量為
2g
2g
時,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,不會對生成物的質(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,不會對生成物的質(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】作對比實驗,便于比較催化劑對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,不會對生成物的質(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:2024/9/22 9:0:8組卷:15引用:1難度:0.5
相似題
  • 1.某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用下列裝置進(jìn)行實驗室制取氣體的探究。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (1)寫出圖中儀器名稱:②
     

    (2)小明用高錳酸鉀制取氧氣,他該選擇的發(fā)生裝置是
     
    (填字母),你認(rèn)為該裝置應(yīng)如何改進(jìn)?
     
    ,寫出該反應(yīng)的文字或符號表達(dá)式
     
    ,用C裝置收集完氣體后,測得其純度明顯偏低,原因可能是
     
    (填字母)。
    A.集氣瓶在移出水面前未蓋玻璃片
    B.收集前,集氣瓶中未注滿水
    C.收集后,集氣瓶中仍有少量水
    D.未見氣泡連續(xù)均勻冒出時就開始收集
    (3)若用F裝置收集氧氣,如何驗滿?
     
    。
    (4)探究影響過氧化氫溶液分解速率的因素。實驗裝置如圖G所示,夾持儀器已略,實驗數(shù)據(jù)如表。
    實驗序號 1 2 3 4 5 6
    過氧化氫溶液的濃度 30% 30% 15% 30% 30% 30%
    過氧化氫溶液的體積(mL) 6 x 6 6 6 6
    水槽中水的溫度(℃) 20 90 70 70 20 20
    錐形瓶中的物質(zhì) 0.5gNaCl 05gFeCl3
    60分內(nèi)產(chǎn)生氧氣(mL) 0.0 41.0 4.5 12.1 2.0 650.0
    ①實驗2中應(yīng)加入過氧化氫溶液的體積x是
     
    。
    ②通過實驗1和6比較,氯化鐵(FeCl3)可能是該反應(yīng)的
     
    ,寫出實驗6反應(yīng)文字或符號表達(dá)式
     
    。
    ③得出“過氧化氫溶液的濃度越大,分解速率越大”結(jié)論所依據(jù)的實驗是
     
    (填序號)。
    ④通過實驗1、2、4可得出的結(jié)論是
     
    。
    ⑤向?qū)嶒?收集的氧氣中插入帶火星木條,木條沒有復(fù)燃,你認(rèn)為可能的原因是
     
    。
    發(fā)布:2024/9/21 1:0:8組卷:6引用:1難度:0.5
  • 2.某興趣小組對于現(xiàn)有碳捕捉技術(shù)進(jìn)行了研究學(xué)習(xí)。
    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(zhì)未標(biāo)出)。在流程中可以循環(huán)利用的物質(zhì)有
     
    、
     
    (均填化學(xué)式)。
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    (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(xué)方程式
     
    。葡萄糖是生物體內(nèi)的主要供能物質(zhì),具有良好的水溶性。20℃時,甲、乙兩份葡萄糖飽和溶液的質(zhì)量分別為200g和300g,在下列條件中,析出晶體質(zhì)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(xué)家在實驗室中成功用二氧化碳合成了淀粉,反應(yīng)速率大小是評價該研究成果的重要依據(jù)。為探究影響反應(yīng)速率的因素,某同學(xué)在實驗室中尋找合適試劑進(jìn)行實驗。
    (1)為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,設(shè)計了如圖所示實驗:
    菁優(yōu)網(wǎng)?
    若該實驗中反應(yīng)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(yīng)CH3COCH3+I2→CH3COCH2I+HI的速率方程為v=k[c(CH3COCH3)]m[c(I2)]n(其中v為反應(yīng)速率,k為速率常數(shù),c(X)為反應(yīng)物X的濃度),其半衰期(當(dāng)剩余反應(yīng)物恰好是起始的一半時所需的時間)為0.7/k。改變反應(yīng)物濃度時,反應(yīng)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(yīng)的速率常數(shù)k的數(shù)值為
     
    。
    ②在過量的I2存在時,反應(yīng)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.化學(xué)研究的對象是我們身邊的物質(zhì)
    一、氧氣
    通過“紅磷燃燒”的實驗我們測定了空氣中氧氣的含量,“暖寶寶貼”是冬天常見的取暖小物件,其主要成分為鐵粉、木炭、食鹽,用“暖寶寶貼”也可以測定空氣中氧氣的含量,反應(yīng)的原理就是鐵生銹消耗空氣中氧氣和水并放出熱量。實驗開始前裝置如圖所示,實驗后從量筒中進(jìn)入廣口瓶(容積為250mL)中水的體積為45mL(鐵粉銹蝕消耗的水忽略不計)?;卮饐栴}:
    (1)成分中的食鹽的作用是
     
    。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    (2)和紅磷燃燒相比,該實驗的優(yōu)點有
     
    。
    (3)本次實驗中測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為
     
    。(保留一位小數(shù))
    (4)若測得空氣中氧氣含量偏低,可能原因是
     

    二、雙氧水
    小明同學(xué)在家里的藥箱中發(fā)現(xiàn)一瓶用來清洗傷口用的消毒液—“雙氧水”,他聯(lián)想到在化學(xué)課上曾用過氧化氫溶液制取過氧氣,他高興的將家中的“雙氧水”拿到學(xué)校的實驗室,做了如下實驗。
    [實驗一]探究該雙氧水是否失效。
    (1)實驗過程:
    ①在試管中加入5mL“雙氧水”,把帶火星的木條伸入試管中,發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃:
    ②給上述試管加熱,液體中有較多氣泡產(chǎn)生,把帶火星的木條伸入試管中,發(fā)現(xiàn)木條仍未復(fù)燃;
    ③如圖裝置進(jìn)行操作,帶火星的木條復(fù)燃,水槽中冰水所起的作用是
     

    菁優(yōu)網(wǎng)
    (2)實驗結(jié)論:
     
    。
    [實驗二]探究二氧化錳在雙氧水的分解反應(yīng)中起催化作用,在反應(yīng)前后質(zhì)量是否發(fā)生改變。
    (3)寫出該反應(yīng)的符號表達(dá)式
     

    (4)實驗步驟:
    ①稱取一定質(zhì)量的二氧化錳;
    ②將二氧化錳裝入大試管中并加入5.0mL“雙氧水”;
    ③待反應(yīng)結(jié)束后,將大試管里的固體物質(zhì)進(jìn)行過濾、洗滌、烘干、稱量:
    ④得出結(jié)論。
    (5)做完此實驗后,小方認(rèn)為要證明二氧化錳的催化作用,還需要再補充一個探究實驗:探究通過實驗確認(rèn)它在化學(xué)反應(yīng)前后
     
    不變。
    [實驗反思]依據(jù)實驗一、實驗二,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素可能有
     
    等。
    三、碳酸氫銨
    如圖是碳酸氫銨受熱分解的改進(jìn)裝置,
    [查閱資料]氨氣能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍(lán)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    回答下列問題:
    (1)按要求裝配好儀器,實驗前首先要檢查
     
    。
    (2)在燒杯中先加入水,然后向其中加入生石灰,燒杯A中生石灰(主要成分為氧化鈣)能與水反應(yīng)生成氫氧化鈣,實現(xiàn)了反應(yīng)所需的溫度條件,說明該反應(yīng)
     
    (填“吸熱”或“放熱”);寫出碳酸氫銨受熱分解的符號表達(dá)式
     
    。
    (3)根據(jù)現(xiàn)象:
     
    ,證明實驗后生成了水和氨氣。
    (4)寫出裝置B中發(fā)生反應(yīng)的符號表達(dá)式
     
    。
    發(fā)布:2024/9/22 5:0:8組卷:20引用:1難度:0.5
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