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“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。
【实验探究一】氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?如果能,催化效果如何?
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,观察现象。
A试管中产生气泡,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,观察现象。
试管中均产生气泡,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。
 
IV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,观察现象。
 
【实验结论】
(1)由实验Ⅰ你可以得出的结论是                                                 ;
(2)实验II、III证明:氧化铁的              和                在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂;
(3)写出氧化铁催化过氧化氢分解的符号表达式                                    ;
【实验评价】
(4)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                                                    。
【实验探究二】影响化学反应的速率除了催化剂以外,还有其它因素吗?以下是另一实验小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。
实验序号
H2O2溶
液浓度%
H2O2溶液体积/mL
温度℃
MnO2的用量/g
收集氧气的体积/mL
反应所需
的时间/s
①
5
1
20
0.1
4
16.75
②
15
1
20
0.1
4
6.04
③
30
5
35
 0
2
49.21
④
30
5
55
 0
2
10.76
 
(5)通过实验①和②对比可知,化学反应速率还与         有关;从实验        和       对比可知,化学反应速率与温度的关系是:                                 ;
(6)化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:                         。
(1)氧化铁能加快过氧化氢分解的反应速率
(2)化学性质 质量
(3)H2O2 H2O + O2
(4)二氧化锰催化效果比氧化铁好
(5)反应物浓度(或浓度)③和④温度越高,化学反应速率越快
(6)反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多,粒子间碰撞的概率越大,化学反应速率越快

试题分析:(1)通过对比实验,说明氧化铁确实改变了过氧化氢分解的速率。
(2)实验Ⅱ说明氧化铁仍能对过氧化氢的分解起加快作用,说明其化学性质没有发生改变。实验Ⅲ通过两次称量,说明其质量在反应前后并没有发生改变。
(3)这个反应和二氧化锰作催化剂时的反应一样,只需将催化剂由二氧化锰转换成氧化铁即可。反应的化符号表达式为:H2O2H2O + O2
(4)由于D试管中用的是二氧化锰,若实验IV观察到D试管中产生气泡的速率更快,可以得到的结论是二氧化锰催化效果比氧化铁好。
(5)实验①和②中唯一的不同是过氧化氢溶液的浓度,所以我们可以得出反应速率还与反应物的浓度有关。要得出化学反应速率与温度的关系,只需找到温度不同而其他条件完全相同的两个实验作对比,观察表格,容易发现实验③和④符合我们的要求,且它们之间的关系是:温度越高,化学反应速率越快。
(6)根据题目信息“化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果”,不难理解得出:反应物浓度越大,单位体积的反应物中含有的粒子数越多,粒子间碰撞的概率越大,化学反应速率越快。
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

碳酸钙在高温下煅烧一段时间后,得到白色固体(CaCO3CaO+CO2↑),为了确定白色固体的成分,对其可能的组成进行探究,请你完成下表.
假设(猜想)
验证方法及操作
可能看到的现象
结  论
 
 
 
 
 

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科目:初中化学 来源:不详 题型:填空题

实验小组用如下的装置进行实验。

实 验 步 骤
简    答
第一步:称取3g氯酸钾与少量二氧化锰混合后放入装置①的试管中,点燃酒精灯。
装置①的试管中发生反应的文字表达式:
                                  
第二步:加热试管一段时间后,用橡皮管连接a、b。
刚开始加热时,排出的气体不宜立即收集,原因是                            。
第三步:当装置②中水面不再下降,断开a、b,移去酒精灯,将装置②中的集气瓶密封,并贴上标签备用。
 
第四步:读取量筒里水的体积数并记录。
读数时,视线必须与液体凹液面的       保持水平。
在理解上述实验的基础上,请你归纳本实验的目的:(不超过20个字)                                                              。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

科学探究的一个重要环节是“猜想”,猜想是依据已有知识、经验,对提出的问题进行合理的假设。下列对“影响食物腐败快慢的因素”的猜想不合理的是(   )
A.温度高低B.氧气含量C.食物多少D.食物种类

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

李莉同学在化学实验室发现一瓶盛有无色溶液的试剂瓶,其标签严重破损(如图所示).老师告诉他,这瓶试剂可能是硫酸、硫酸钠、硫酸铜、硫酸镁溶液中的一种.[查阅资料]常温下这三种物质的溶解度如下表:

物质
H2SO4
Na2SO4
MgSO4
CuSO4
溶解度/g
与水任意比互溶
19.0
39.0
23.1
(1)根据上述信息,可排除     和      溶液;
(2)为确定其成分李莉同学对此溶液进行如下实验探究:
[作出假设]该溶液可能是              溶液;
[实验验证]
实验方法及步骤
可能出现的现象
结论或有关化学方程式
 
 
 
 

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

请你根据提供的实验装置和药品,参与实验室气体制备的探究。

A              B        C            D       E            F  
【提供药品】高锰酸钾、稀盐酸、大理石 
【熟悉仪器】请填写标号仪器的名称:①_________,②________。
【比较研究】根据所提供的药品,填写下表。
气体
反应物状态
反应条件
收集方法和依据
二氧化碳
固体和液体
常温
向上排空气法
CO2密度比空气大
氧气
固体
加热
排水法
①______________
②_____________
O2密度比空气略大
 
【实践研究】(1)用加热高锰酸钾的方法制取氧气,应选用发生装置A,写出该反应的文字表达式__________________________。
(2)下列是某同学用加热高锰酸钾制取氧气,并用排水法收集的部分实验操作,其中不合理的是___。
A.先检查装置的气密性,后加药品 
B.先将导管伸入集气瓶,后加热试管
C.实验结束先将导管移出水面,后熄灭酒精灯 
(3)实验室制取可用___装置组合(填字母编号)可制取二氧化碳,写出实验室制取二氧化碳的文字表达式____________________________________。
【反思小结】实验室制取气体的发生装置和收集装置的选择依据:
发生装置的选择依据——_________和_________。
收集装置的选择依据——气体的______、气体在水中的______,该气体能否与空气或水反应。【拓展应用】实验室用锌粒和稀硫酸反应制取氢气,应选用的发生装置是B或C, C与B相比较,其优点是_______________________;氢气是密度最小的气体,难溶于水,可选用的收集装置为___(填字母编号)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

某研究性学习小组选择“H2O2生成O2的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
[假设] H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关
[实验方案]常温下,在两瓶相同体积的H2O2溶液中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相同体积)O2所需的时间。
[试验记录]
试验编号
1
2
反应物
6% H2O2
6% H2O2
催化剂
1g红砖
1gMnO2
时间(秒)
152 S
35 S
 
[结论]
该探究过程得出的结论是                                       ,
[反思]一个成员说“该实验还不能证明红砖粉可以做该反应的催化剂,若要证明红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加试验来验证”,你认为还要增加的实验是证明它们在化学反应前后的              和_____       是否改变。
[拓展]H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?
[假设]                                                    

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科目:初中化学 来源:不详 题型:单选题

下列各组对比实验,能达到实验目的是
 
实验目的
实验方案
 
A
 
探究燃烧所有条件
.
B
 
探究铁生锈所有条件

 
C
探究MnO2对过氧化氢溶液
分解速度的影响

 
D
 
实验室制取二氧化碳的药品研究

 

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

经实验可知,硫酸铜溶液加到过氧化氢溶液中,也会产生大量的气泡。硫酸铜溶液中有三种粒子(H2O SO42- Cu2+),小明想知道硫酸铜溶液的哪种粒子能使过氧化氢分解的速率加快,请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动,并填写空白:①硫酸铜溶液;②稀硫酸;③      

5%的H2O2溶液         5%的H2O2 溶液           5%的H2O2溶液
(1)你认为最不可能的是哪一种粒子?_______。理由是_________________________
(2)要证明另外两种粒子能否加快过氧化氢分解的速率,还需要进行实验②和③:
在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,说明_________不起催化作用;
在实验③中加入_______后,会观察到大量气泡,证明起催化作用的是__________。
(3)如果要确定硫酸铜是催化剂,还需通过实验确认它在化学反应前后___________。

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