专项催化剂课后练习及详解

专项催化剂课后练习及详解下表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据：二氧化锰与氯酸钾的质量比1/401/201/101/51/31/22/31/12/1生成1L氧气所需的时刻（s）1247950547593106153240⑴据上表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为 时，反应速率最快；⑵二氧化锰的用量过少时产生氧气的速率专门慢，缘故是⑶二氧化锰用量过多冲淡了氯酸钾粉末，相当于减少反应物的浓度（质量分数），因此反应速率受到阻碍；⑷通过分析可知，在化学反应中催化剂的用量（填“是”或“不是”）越多越好。的快慢与什么因素有要紧过与催化剂研究性学习小组选择“H2O2生成O2关”的课题进行探究，以下是他们探究的程：的快慢与什么因素有要紧过与催化剂【假设】H2O2生成O2的快慢种类有关【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H2O2溶液中，分别加入相同质量的MnO2和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O2所需的时刻。【进行实验】图所示是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采纳的气体收集方法是【实验记录】实验编号12反应物5%H2O25%H2O2催化剂1g水泥块1gMnO2时刻165秒46秒【结论】该探究过程得出的结论是【反思】H2O2在常温下分解缓慢，加入MnO2或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO2和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 是否改变。H2O2生成O2的快慢与哪些因素有关？请你关心他们连续探究。（只要求提出一种阻碍H2O2生成O2的快慢的因素以及相关假设和实验方案）【假设】【实验方案】小雨阅读课外资料得知：双氧水分解除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂，因此他对氧化铜产生了探究爱好。【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂？它是否比二氧化锰催化成效更好?验化锰催化成效更好?验⑴上述实验应测量的“待测数据”是（2） 若实验②比实验①的“待测数据”更 （填“大”或“小”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率。[来源:Zxxk ]（3） 将实验②反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥，若称量得到0.5g黑色粉末，再将黑色粉末放入试管中，。（简述操作和现象）【预期结论】氧化铜还能作氯酸钾的催化剂。【评判设计】你认为小雨设计实验③和实验②对比的目的是新课标化学教材九年级上册（2021教育部审定）“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”，以及“查找新的催化剂”研究性实验，引起了化学探究小组的爱好。【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂？假如能，其催化成效如何？【实验探究】实验步骤实验现象I.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入ag氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观看现象。A试管中产动气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象II.待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复多次试验，观看现象。试管中均产动气泡，带火星木条均复燃III.将实验II中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。【▼分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入ag氧化铁粉末，向D试管中加入ag二氧化锰粉末，观看现象。【实验结论】（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，能够作过氧化氢分解的催化剂；（3）写出氧化铁催化过氧化氢分解的化学方程式O【实验评判】实验设计IV的目的是;若实验IV观看到D试管中产动气泡的速率更快，由此你能够得到的结论是 。【实验拓展】查阅资料得知，CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也能够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 。MnO2只能作过氧化氢溶液分解的催化剂同一个化学反应能够有多种催化剂催化剂只能加快化学反应的速率用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物小慧同学在一次实验中误把高锰酸钾当成了二氧化锰加入氯酸钾中，加热时，氯酸钾的分解速率明显加快。因此她惊奇地告诉同学小华：高锰酸钾也能够作为氯酸钾分解的催化剂。小华同学通过摸索后，认为小慧同学得出的结论不科学。⑴小华的理由是：O⑵如何证明高锰酸钾不是氯酸钾分解的催化剂：O⑶高锰酸钾能加快氯酸钾分解速率的缘故是：某同学设计下表所示实验，探究金属铜对H2O2分解速率的阻碍。操作装置现象1.取一小块铜丝网，卷成筒形，固定在铜丝上。铜丝网一2.分别向①和②中注入15mL、30%的H2O2，并放入盛有热水的③中。①一一②—③约1min后可观看到」①和②中都有少量气泡产生-3：3.把铜丝插入①中。铜丝火可一①中有大量气泡产生，约5min后不再有气泡产生；现在②中仍旧有少量气泡产生1,1 -■ —■■911回答下列问题：(1)仪器的①名称是，仪器③的名称是(2)仪器②中实验的目的是;依照上述实验，能够得出的结论是假如用本实验探究铜是不是H2O2分解的催化剂，需要对上述实验方案进行补充，其中必要的是。［来源:学§科§网］称量实验前铜丝网的质量将实验后的铜丝网干燥、称重向仪器中加入二氧化锰将实验后的铜丝网在空气中加热，看是否会变黑催化剂课后练习参考答案⑴1/10⑵二氧化锰与氯酸钾的接触面积小，因此催化作用不明显⑷不是解析：分析表中数据能直观看出：当二氧化锰与氯酸钾的质量比为1:10时，制取等量氧气所需时刻最少，说明此种组合的反应速率最快；若二氧化锰用量过少，则会导致二氧化锰与氯酸钾的接触面积小，因此催化作用不明显；由此可见，催化剂在化学反应中的用量并不是越多越好。【进行实验】锥形瓶；排水集气法【结论】在相同条件下，H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关【反思】质量和化学性质【假 设】H2O2生成O2的快慢与H2O2溶液的浓度有关【实验方案】在同温下，取二份质量相等的不同浓度的H2O2溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量各收集一瓶气体所需的时刻（其它合理答案也可）解析：采纳排水集气法收集氧气能够直观看到氧气是否集满；从表中能直观看出：所用过氧化氢溶液的浓度相同、所加催化剂的质量相同，而用二氧化锰做催化剂生成一瓶（相同体积）O2所需的时刻明显少于用水泥块做催化剂所需的时刻。说明在相同条件下，H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关；阻碍过氧化氢溶液生成氧气快慢的因素还可能有：温度、催化剂质量、催化剂状态等。⑴收集等量氧气所需时刻⑵小⑶向试管中倒入适量的双氧水，观看到大量气泡【评判设计】探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化成效好解析：⑴本题的实验目的是证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，因此“待测数据”是收集等量氧气所需时刻；⑵假如氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验②比实验①所用时刻小；⑶由于催化剂的质量和化学性质在化学反应前后均可不能发生变化，由此可推断出：实验②反应后得到的0.5g黑色粉末全部是氧化铜（反应前加入的氧化铜的质量相等），为说明反应后氧化铜的化学性质不变，能够向盛有氧化铜的试管中倒入适量的双氧水，将会观看到有大量气泡产生（说明反应后得到的氧化铜对过氧化氢的分解仍具有催化作用）；实验③和实验②对比的目的是探究氧化铜和二氧化锰哪一个催化成效好。【实验结论】（1）氧气（2）质量；化学性质（3）2H2O2型筮2H2O+O2f【实验评判】⑴氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂⑵二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂【实验拓展】B解析：【实验结论】（1）氧气具有助燃性，能使带火星木条复燃，由“A试管中产动气泡，带火星木条复燃”的实验现象可知A中产生的气体是氧气；（2）实验n.rn证明：氧化铁的质量和化学性质在反应前后均没有发生变化，能够作过氧化氢分解的催化剂；（3）氧化铁催化过氧化氢分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H2O2型筮2H2O+O2f；【实验评判】（1）二氧化锰也能做过氧化氢分解生成氧气的催化剂，因此设计实验^的目的是氧化铁与二氧化锰哪一个更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；（2）若实验W观看到D试管中产动气泡的速率更快，由此你能够得到的结论是二氧化锰更适合做过氧化氢分解生成氧气的催化剂；【实验拓展】MnO2不仅能做氧化氢溶液分解的催化剂，还能够做其他反应的催化剂，A项错误；依照题目的信息可知同一个化学反应能够有多种催化剂，B项正确；催化剂不只是加快化学反应的速率，还能减慢化学反应的速率，C项错误；用做催化剂的物质可能是其它反应的反应物或生成物，如二氧化锰是高锰酸钾受热分解制氧气反应中的生成物，D项错误。⑴未验证反应前后高锰酸钾的质量和化学性质是否改变⑵单独加热高锰酸钾能分解产生氧气，即高锰酸钾的质量和化学性质在反应前后发生了变化，说明高锰酸钾不是催化剂⑶因为高锰酸钾受热分解生成锰酸钾二氧化锰和氧气，反应产生的二氧化锰对氯酸钾的分解有催化作用，因此高锰酸钾能加快氯酸钾分解的速率解析：只有符合“能够改变化学反应速率，而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质”才是该反应的催化剂。题中所示反应中，尽管加入高锰酸钾能加快氯酸钾分解的速率，但在反应中起催化作用的物质不是高锰酸钾，而是高锰酸钾分解产生的二氧化锰。⑴试管；烧杯⑵与①对比，判定加入铜丝网后H2O2分解的速率是否有变化（或与H2O2插入铜丝网后的情形作对比）（3）金属铜能够加快H2O2分解速率⑷ABD解