课本“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。 【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,其催化效果如何? 【实验探究】
(1)A中产生的气体是 。 (2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁的 和 在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。 (3)写出氧化铁催化过氧化氢溶液分解的符号表达式 。 【实验评价】 (1)实验设计Ⅳ的目的是 。 (2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是 。 【实验拓展】 (1)查阅资料得知:CuO、CuSO4、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是 (填序号)。 A.MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂 B.同一个化学反应可以有多种催化剂 C.催化剂只能加快化学反应的速率 D.用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 (2)实验创新是中学生最为重要的科学素养。下图是某学校的师生对“MnO2催化H2O2溶液分解实验装置的创新设计”,实验过程如下: ①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上。 ②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃。 对该创新实验的评价,你认为不合理的是 (填序号)。 A.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到 B.实验使用的药品用量太大 C.反应速度太慢,耽误时间 D.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强 |
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(1)O2。(2)质量和化学性质
(3)略
【实验评价】
(1)比较氧化铁与二氧化锰的催化效果
(2)二氧化锰的催化效果比氧化铁好
【实验拓展】
(1)B。(2)B、C
(1)A中产生的气体能使带火星木条复燃,说明是氧气;
(2)判断一种物质是否是某反应的催化剂,要看它是否具备催化剂的特征,即“一变二不变”:能否改变反应的速率;反应前后本身的质量,是否改变;本身的化学性质是否改变。通过Ⅱ、Ⅲ可知氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢溶液分解的催化剂。
(3)H2O2------H2 O+O2
【实验评价】两支试管都是量取5mL5%过氧化氢溶液,但加入的催化剂不同,所以是比较氧化铁与二氧化锰的催化效果;实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,说明二氧化锰的催化效果比氧化铁好。
【实验拓展】(1)只有具备“一变二不变” 的特征,那它就的该反应的催化剂。其中“一变”指的是改变物质反应的速率,“改变”包括加快和减慢两个方面;催化剂可能是其他反应的反应物或生成物,如二氧化锰,同一个化学反应可以有多种催化剂如该实验,但很多物质不是特定的催化剂,如二氧化锰可以是催化剂也可以是高锰酸钾分解的生成物。
(2)只需要3ml(密度为1g/ml)质量分数为5%的H2O2 ,药品用量很少,B错误;点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃,说明反应速度很快,C错误;
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