實(shí)驗(yàn)室常用過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,某學(xué)習(xí)小組對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行以下拓展探究,請(qǐng)完成下列問(wèn)題。
【查閱資料】在微熱的條件下,氧化銅粉末能與稀硫酸反應(yīng)生成藍(lán)色溶液。
探究一:溫度、溶液濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)快慢的影響。
實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為 2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑。
【實(shí)驗(yàn)步驟】小組同學(xué)在不加任何催化劑的情況下,設(shè)計(jì)不同溫度、不同濃度的過(guò)氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下:
M
n
O
2
M
n
O
2
溫度溶液濃度 | 50℃ | 65℃ | 80℃ |
5%的過(guò)氧化氫溶液 | 無(wú)明顯氣泡 | 無(wú)明顯氣泡 | 極少量氣泡 |
10%的過(guò)氧化氫溶液 | 無(wú)明顯氣泡 | 無(wú)明顯氣泡 | 少量氣泡 |
15%的過(guò)氧化氫溶液 | 極少量氣泡 | 少量氣泡 | 較多氣泡 |
越高
越高
(填“越高”或“越低”)過(guò)氧化氫的分解越快:溶液的濃度 越大
越大
(填“越大”或“越小”),過(guò)氧化氫的分解越快。探究二:氧化銅能否作為過(guò)氧化氫溶液分解反應(yīng)的催化劑:氧化銅與二氧化錳兩種催化劑催化效果的比較。
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】
實(shí)驗(yàn)步驟 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
Ⅰ.分別取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入ag氧化銅粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星水條,觀察現(xiàn)象。 | A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星木條復(fù)燃,B試管中無(wú)明顯現(xiàn)象。 |
Ⅱ.將實(shí)驗(yàn)Ⅰ中的剩余物過(guò)濾,將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量。 | 所得固體質(zhì)量為 a a g. |
Ⅲ.向?qū)嶒?yàn)Ⅱ所得固體 加入適量稀硫酸 加入適量稀硫酸 . |
溶液由無(wú)色變?yōu)樗{(lán)色 |
Ⅳ.分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入ag氧化銅粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。 |
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】要比較氧化銅與二氧化錳的催化效果,可以用下列方法做出判斷:
①定性判斷:觀察C、D兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢;
②定量判斷:
記錄單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積
記錄單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積
。【實(shí)驗(yàn)拓展】以等質(zhì)量的過(guò)氧化氫為原料,利用圖甲裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),記錄錐形瓶中壓強(qiáng)隨時(shí)間變化如圖乙所示(已知溫度相同時(shí)容積相同的容器內(nèi),同種氣體質(zhì)量越大,壓強(qiáng)越大)。
(1)若用P1、P2分別表示重鉻酸鉀、氧化銅作為催化劑時(shí)錐形瓶?jī)?nèi)的最終氣壓,寫(xiě)出P1、P2的大小關(guān)系
P1=P2
P1=P2
。(2)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,小明認(rèn)為在實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣的實(shí)驗(yàn)中,應(yīng)選擇重鉻酸鉀作為催化劑。你是否同意他的觀點(diǎn),理由是
否,是因?yàn)槔弥劂t酸鉀作催化劑時(shí)反應(yīng)速率太快,不利于操作
否,是因?yàn)槔弥劂t酸鉀作催化劑時(shí)反應(yīng)速率太快,不利于操作
。【考點(diǎn)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究;催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑;越高;越大;a;加入適量稀硫酸;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;記錄單位時(shí)間內(nèi)收集的氣體體積;P1=P2;否,是因?yàn)槔弥劂t酸鉀作催化劑時(shí)反應(yīng)速率太快,不利于操作
M
n
O
2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/10/2 8:0:1組卷:10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。現(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(jiàn)下表)。
(1)請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。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(cè)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(lái)。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(wèn)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
(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
(3)因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源螅赃€可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬(wàn)能瓶)來(lái)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
(5)乙同學(xué)稱(chēng)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(cè)得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒(méi)有用測(cè)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(shuō)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(lái)制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可知,過(guò)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 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(lèi) 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過(guò)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(lèi) 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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