課本“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)中二氧化錳的催化作用”以及“尋找新的催化劑”研究性實驗,引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?
【實驗探究】

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現(xiàn)象。
A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星木條復(fù)燃,B試管中無明顯現(xiàn)象
Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復(fù)多次試驗,觀察現(xiàn)象。
試管中均產(chǎn)生氣泡,帶火星木條均復(fù)燃
Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量,所得固體質(zhì)量仍為ag。
 
Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D 兩支試管中,向C試管中加入ag氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。
 
【實驗結(jié)論】
(1)A中產(chǎn)生的氣體是             。
(2)實驗Ⅱ、Ⅲ證明:氧化鐵的                         在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。
(3)寫出氧化鐵催化過氧化氫溶液分解的符號表達(dá)式                          。
【實驗評價】
(1)實驗設(shè)計Ⅳ的目的是                                          。
(2)若實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結(jié)論是       。
【實驗拓展】
(1)查閱資料得知:CuO、CuSO4、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是              (填序號)。
A.MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑
B.同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率
D.用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
(2)實驗創(chuàng)新是中學(xué)生最為重要的科學(xué)素養(yǎng)。下圖是某學(xué)校的師生對“MnO2催化H2O2溶液分解實驗裝置的創(chuàng)新設(shè)計”,實驗過程如下:
①將一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3ml(密度為1g/ml)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2加入干燥管的球泡內(nèi),再用藥匙取0.2gMnO2粉末,加在干燥管的進氣管的管壁上。
②點燃橡膠塞上棒香后,塞緊干燥管并將其豎立,觀察到帶火星的棒香立即復(fù)燃。
 
對該創(chuàng)新實驗的評價,你認(rèn)為不合理的是         (填序號)。
A.實驗中所用的儀器、材料及藥品均易得到
B.實驗使用的藥品用量太大
C.反應(yīng)速度太慢,耽誤時間
D.實驗現(xiàn)象明顯,整個裝置好似點燃的燈塔,趣味性強

【實驗結(jié)論】
(1)O2。(2)質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)
(3)略
【實驗評價】
(1)比較氧化鐵與二氧化錳的催化效果
(2)二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
【實驗拓展】
(1)B。(2)B、C

解析試題分析:(1)A中產(chǎn)生的氣體能使帶火星木條復(fù)燃,說明是氧氣;
(2)判斷一種物質(zhì)是否是某反應(yīng)的催化劑,要看它是否具備催化劑的特征,即“一變二不變”:能否改變反應(yīng)的速率;反應(yīng)前后本身的質(zhì)量,是否改變;本身的化學(xué)性質(zhì)是否改變。通過Ⅱ、Ⅲ可知氧化鐵的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫溶液分解的催化劑。
(3)H2O2------H2 O+O2
【實驗評價】兩支試管都是量取5mL5%過氧化氫溶液,但加入的催化劑不同,所以是比較氧化鐵與二氧化錳的催化效果;實驗Ⅳ觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,說明二氧化錳的催化效果比氧化鐵好。
【實驗拓展】(1)只有具備“一變二不變” 的特征,那它就的該反應(yīng)的催化劑。其中“一變”指的是改變物質(zhì)反應(yīng)的速率,“改變”包括加快和減慢兩個方面;催化劑可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物,如二氧化錳,同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑如該實驗,但很多物質(zhì)不是特定的催化劑,如二氧化錳可以是催化劑也可以是高錳酸鉀分解的生成物。
(2)只需要3ml(密度為1g/ml)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的H2O2 ,藥品用量很少,B錯誤;點燃橡膠塞上棒香后,塞緊干燥管并將其豎立,觀察到帶火星的棒香立即復(fù)燃,說明反應(yīng)速度很快,C錯誤;
考點:催化劑的性質(zhì)

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

某化學(xué)小組在課外活動時做了一個實驗,在甲試管中裝入固體物質(zhì),乙試管中裝入液體試劑,按如圖所示組裝好儀器(圖中鐵架臺等儀器已略去).
(1)若甲試管裝入碳酸鈉,乙試管裝入紫色石蕊試液,丙中加入稀硫酸,打開分液漏斗加入足量的液體,同時打開止水夾.乙試管中的現(xiàn)象為                 .立即關(guān)閉止水夾,看到    (填甲乙)中液面上升.產(chǎn)生以上現(xiàn)象的原因                                 (用化學(xué)方程式表示)
(2)若乙中裝入飽和的石灰水,丙中液體加入到甲中后,石灰水變渾濁.則甲、丙中的物質(zhì)可能為              (填與(1)中不同的物質(zhì)).

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

達(dá)州盛產(chǎn)天然氣,有“中國氣都”之稱的美譽。天然氣的主要成分是甲烷(CH4),我;瘜W(xué)興趣小組的同學(xué)對甲烷燃燒的產(chǎn)物產(chǎn)生了興趣。請你參與:提出問題:甲烷燃燒后生成哪些物質(zhì)?
查閱資料:含碳元素的物質(zhì)完全燃燒生成C02,不完全燃燒生成CO;無水CuS04遇水變藍(lán)。
猜想與假設(shè):甲:CO2  H2O;
乙:CO  H2O;
丙:NH3  CO2  H2O;
。篊O2  CO  H2O。你認(rèn)為­­­__________同學(xué)的猜想是錯誤的,理由是________   ________  ____。
實驗探究:為了驗證上述猜想與假設(shè),將甲烷在一定量的02中燃燒的產(chǎn)物依次通過下列裝置:(無水硫酸銅能吸收水蒸氣,吸水后由白色變藍(lán)色)

(1)A、B裝置的順序能否顛倒?(填“能”或“否”)__________________。­
(2)實驗中用純凈O2而不用空氣的原因是_____________________________。
(3)實驗中觀察到A中無水CuSO4變藍(lán),B、D中澄清石灰水變渾濁,C中紅色粉末變成黑色,由此推斷__________同學(xué)猜想成立。
反思與交流:為避免有毒的CO污染環(huán)境,所以含碳元素的物質(zhì)燃燒必須滿足的條件是_______________________________。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

蔗糖是我們生活中經(jīng)常接觸的一種食品。生活中,我們偶爾會看見蔗糖在鍋里加熱過久會變成黑色,小明、小強同學(xué)對此產(chǎn)生了濃厚的興趣,對蔗糖的成分進行了探究。
【提出問題】蔗糖是由哪些元素組成的呢?
【猜想】蔗糖中可能含碳元素,或許還有其他元素,如氫元素等。
【設(shè)計實驗】小明、小強分別設(shè)計了如下方案進行實驗探究:
小明:將蔗糖在空氣中點燃。單獨點燃蔗糖不易燃燒,但在蔗糖中摻入少量煙灰,蔗糖就很容易被點燃。分別用干燥的玻璃片和蘸有澄清石灰水的玻璃片置于火焰上方,觀察現(xiàn)象。
小強:將蔗糖放在一密閉的容器中加強熱,觀察現(xiàn)象。
【現(xiàn)象與結(jié)論】
小明觀察到的現(xiàn)象為:玻璃片上有水珠,澄清的石灰水變渾濁。
小強觀察到的現(xiàn)象為:容器底部有黑色物質(zhì),容器壁上有水珠。
結(jié)論:蔗糖是由               (填元素符號)元素組成的。得出該結(jié)論的依據(jù)是在化學(xué)反應(yīng)前后,元素的種類      (填“變多”“不變”“變少”)。
【反思與評價】小明實驗中煙灰可能起          作用。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

請你根據(jù)提供的實驗裝置和藥品,參與實驗室氣體制備的探究。

A              B        C            D       E            F  
【提供藥品】高錳酸鉀、稀鹽酸、大理石 
【熟悉儀器】請?zhí)顚憳?biāo)號儀器的名稱:①_________,②________。
【比較研究】根據(jù)所提供的藥品,填寫下表。

氣體
反應(yīng)物狀態(tài)
反應(yīng)條件
收集方法和依據(jù)
二氧化碳
固體和液體
常溫
向上排空氣法
CO2密度比空氣大
氧氣
固體
加熱
排水法
①______________
②_____________
O2密度比空氣略大
 
【實踐研究】(1)用加熱高錳酸鉀的方法制取氧氣,應(yīng)選用發(fā)生裝置A,寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式__________________________。
(2)下列是某同學(xué)用加熱高錳酸鉀制取氧氣,并用排水法收集的部分實驗操作,其中不合理的是___。
A.先檢查裝置的氣密性,后加藥品 
B.先將導(dǎo)管伸入集氣瓶,后加熱試管
C.實驗結(jié)束先將導(dǎo)管移出水面,后熄滅酒精燈 
(3)實驗室制取可用___裝置組合(填字母編號)可制取二氧化碳,寫出實驗室制取二氧化碳的文字表達(dá)式____________________________________。
【反思小結(jié)】實驗室制取氣體的發(fā)生裝置和收集裝置的選擇依據(jù):
發(fā)生裝置的選擇依據(jù)——_________和_________。
收集裝置的選擇依據(jù)——氣體的______、氣體在水中的______,該氣體能否與空氣或水反應(yīng)。【拓展應(yīng)用】實驗室用鋅粒和稀硫酸反應(yīng)制取氫氣,應(yīng)選用的發(fā)生裝置是B或C, C與B相比較,其優(yōu)點是_______________________;氫氣是密度最小的氣體,難溶于水,可選用的收集裝置為___(填字母編號)。

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

三瓶遺失標(biāo)簽的無色溶液分別是鹽酸、氫氧化鈉、氫氧化鈣,為鑒別這三瓶溶液進行如下實驗.

(1)①氣體a的名稱是        ,原A和B兩只試管所盛溶液中對應(yīng)溶質(zhì)的化學(xué)式分別是            、              
②生成白色沉淀的化學(xué)方程式是                      
③如果只用一種試劑來鑒別三種溶液,可選用的試劑是                      
(2)若遺失標(biāo)簽的是鹽酸、碳酸鈉、氫氧化鈣三瓶溶液,鑒別時不需外加任何試劑,只需將其中的溶液①分別滴加到另外兩種溶液②、③中,若實驗現(xiàn)象是          ,則①是                      

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

一次趣味化學(xué)活動中,王老師向同學(xué)們展示了一瓶標(biāo)簽受損的無色溶液,如圖所示。要求同學(xué)們進行探究:確認(rèn)這瓶溶液究竟是什么溶液?

【提出猜想】 王老師提示:這瓶無色溶液只能是下列四種溶液中的一種:①硫酸鎂溶液 ②硫酸鈉溶液 ③硫酸溶液
④硫酸銨溶液
【查閱資料】
①常溫下,相關(guān)物質(zhì)的溶解度如下:

物質(zhì)
 
MgSO4
 
Na2SO4
 
(NH4)2SO4
 
H2SO4
 
溶解度
 
35.1g
 
19.5g
 
75.4g
 
與水任意比互溶
 
 
②(NH4)2SO4的水溶液顯酸性
(1)【實驗探究】小明對王老師的提示進行了評價                          ,原因是                                                               。
(2)為確定其它幾種猜想是否正確,小明同學(xué)繼續(xù)進行探究:
實驗操作
 
實驗現(xiàn)象
 
實驗結(jié)論
 
①取該溶液少許于試管中,向其中滴加幾滴     溶液
 
溶液中有白色沉淀生成
 
猜想①成立
 
②用玻璃棒蘸取少許原溶液滴在pH試紙上,并跟標(biāo)準(zhǔn)比色卡對照
 
 
溶液pH小于7
 
 
猜想③成立
 
 
小雅對小明實驗操作②的結(jié)論評價是         ,理由是                      ;
(3)請你設(shè)計實驗方案,確認(rèn)該溶液是硫酸銨溶液并完成實驗報告:
實驗操作
 
實驗現(xiàn)象
 
實驗結(jié)論
 
取該溶液少許于試管中,
                      
 
                      
 
                    
                       
 
猜想④成立,該反應(yīng)的化學(xué)方程式為               
 
                     
 
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

一天,小明走進實驗室,看到了一幅“不和諧”的畫面(如圖),圍繞此瓶試劑是否變質(zhì)的問題,展開了探究。

(1)小明提出下列猜想:
猜想一:如果試劑完全變質(zhì),則溶液中溶質(zhì)是               ;
猜想二:如果試劑部分變質(zhì),則溶液中溶質(zhì)是NaOH和Na2CO3;
猜想三:如果試劑沒有變質(zhì),則溶液中溶質(zhì)是NaOH。
(2)寫出NaOH發(fā)生變質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)方程式:___________________________________。
(3)請你設(shè)計實驗證實該試劑已經(jīng)部分變質(zhì),完成探究方案:

實驗步驟
 
預(yù)期現(xiàn)象及結(jié)論
 
                                      
 
                                       
 
                                       
 
                                       
 
 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:探究題

某化學(xué)興趣小組在做完制取二氧化碳的實驗后(用石灰石和稀鹽酸制。瑢Ψ磻(yīng)后反應(yīng)器內(nèi)的剩余溶液的溶質(zhì)成分產(chǎn)生了興趣,他們繼續(xù)進行了以下實驗探究.
【分析推斷】根據(jù)制取二氧化碳的反應(yīng)原理,可以確定剩余溶液中一定含有氯化鈣.但其中是否含有氯化氫需要通過實驗來證明.若剩余溶液顯酸性(含有H+),說明含有氯化氫.
【查閱資料】碳酸鈣不溶于水,氫氧化鈣微溶于水,氯化鈣溶液呈中性.
【實驗過程】將剩余的溶液倒入燒杯中,微熱后冷卻到室溫.

 
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結(jié)論
 
甲同學(xué)
取燒杯中溶液少許于試管中,向其中滴加          
現(xiàn)象:溶液變?yōu)榧t色
溶液顯酸性(含有H+);溶質(zhì)中有氯化氫.
 
乙同學(xué)
取燒杯中溶液少許于試管中,向其中加入少量鋅粒
現(xiàn)象:                   
反應(yīng)的化學(xué)方程式是:              
 
丙同學(xué)
取燒杯中溶液少許于試管中,向其中加入少量石灰石
現(xiàn)象:                   
 
【拓展提高】若要從剩余溶液中得到盡可能多的純凈的氯化鈣固體,同學(xué)們認(rèn)為可以向剩余溶液中加入稍過量的         (填化學(xué)式),經(jīng)         、蒸發(fā)等操作后即可完成.

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同步練習(xí)冊答案