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【题目】某兴趣小组同学对实验室制备氧气的条件进行如下探究。

【提出问题】①氧化铜是否也能做氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果好?

【查阅资料】研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示:

实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是 。

【设计并完成实验】

Ⅰ. 将3.0g氯酸钾放在试管中加热

Ⅱ. 将3.0g氯酸钾与1.0g二氧化锰均匀混合加热

Ⅲ. 将3.0g氯酸钾与Xg氧化铜均匀混合加热

【实验现象分析】

Ⅲ中X的值应为 ,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明 。 现象与实验Ⅲ相同.实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是 。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、 、洗涤、干燥,然后进行称量的目的是 ,最后还要再将黑色粉末和 混合加热,

【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为 。

【实验反思】MnO2的用量对 H2O2分解反应有何影响?

【设计并完成实验】利用图甲装置探究“MnO2的用量对 H2O2分解反应的影响”,实验中为3%H2O2溶液,装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出(在等温条件下,产生氧气体积与装置内压强成正比,反应放热忽略不计。)

【讨论交流】(1)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出 。

【答案】氧化铜 ; 1.0 ; 氧化铜能加快氯酸钾分解的速度;比较二氧化锰与氧化铜的催化效果;过滤; 验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变;氯酸钾;;0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合,过氧化氢的用量越多,速度差不多,但产生的氧气越多 ;不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合,二氧化锰越多,产生的氧气一样多,但速度会加快。

【解析】

试题分析:实验室用氯酸钾制取氧气,如果不用二氧化锰作催化剂,最好选用的金属氧化物是氧化铜,因为其作用下,生成氧气所需的温度最低;【实验现象分析】Ⅲ中X的值应为1.0g。这样与Ⅱ所取得催化剂的质量相同,形成对比,实验Ⅰ和Ⅲ比较可证明氧化铜能加快氯酸钾分解的速度;现象与实验Ⅲ相同.实验Ⅱ和Ⅲ对比的目的是比较二氧化锰与氧化铜的催化效果。将实验Ⅲ反应后的固体加水溶解、 过滤、洗涤、干燥,然后进行称量的目的是验证氧化铜的质量在化学反应前后是否改变,最后还要再将黑色粉末和氯酸钾混合加热;验证其化学性质是否发生改变;【结论】氧化铜也能作氯酸钾分解的催化剂,实验Ⅲ中的化学反应的化学方程式为【讨论交流】(1)图乙是“0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出0.1克MnO2与不同体积的3%H2O2溶液混合,过氧化氢的用量越多,速度差不多,但产生的氧气越多 ;图丙是“不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合”的实验结果,从图中可以看出不同质量的MnO2与相同体积的3%H2O2溶液混合,二氧化锰越多,产生的氧气一样多,但速度会加快。。

练习册系列答案
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A.冰水混合物 B.糖水 C.黄铜 D.粗盐

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【题目】阅读下面科普短文。

氨(NH3)常用来制化肥和硝酸,但是科学家们发现它还是一种很有前景的燃料。

现有的化石燃料燃烧时,都会产生温室气体CO2,而氨燃烧时生成N2和H2O两种对环境友好的产物。氨价格低、制造技术成熟,便于普及使用。传统的工业合成氨是将氮气和氢气在20~50MPa的高压和500℃的高温条件下,用铁作催化剂合成的。

氨很容易液化,将氨常温下加压到1MPa,或者常压下温度降到-33℃,均可将其液化。而为了获得含有相同能量的液态氢(H2),常温下需要136MPa的压力来压缩它,显然超出了车载燃料储存的压力极限。

氨虽然有毒, 但氨具有强烈的刺激性气味,一旦发生泄漏,达到人们觉察到时浓度的1000倍才会致命,因此很容易被发现并及时补救。氨比空气轻, 泄漏后扩散快, 不会聚积。泄漏在大气中的氨还可以参与自然循环,随雨雪移动后,与其他物质反应或被植物吸收。

依据文章内容,回答下列问题。

(1)化石燃料都会生成CO2的原因是___________________。

(2)文中提到氨的物理性质有 (答出两点)。

(3)从阅读材料中可以看出,将气体液化的途径有_________________。

(4)请写出氨燃烧生成N2和H2O的化学方程式___________________。

(5)德国化学家格哈德·埃特尔在固体表面化学的研究中取得了非凡的成就,其成果之一是揭示了氮气与氢气在催化剂表面合成氨的反应过程。下图为该过程的微观示意图(图中表示氮原子,表示氢原子, 表示催化剂)。符合上述反应过程的顺序是 (填字母序号)。

A.⑤④①③② B.④⑤①②③ C.④⑤①③② D.⑤④①②③

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A.4 B.22 C.26 D.48

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