18.人教版新課標(biāo)化學(xué)教材九年級上冊(2012教育部審定)“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(jìn)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)生的氣體是氧氣;
(2)實驗Ⅱ、Ⅲ證明: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,可以作過氧化氫分解的催化劑;
(3)寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二鐵\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
【實驗評價】
(1)實驗設(shè)計Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;
(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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑.
【實驗拓展】
查閱資料得知,CuO、CuSO4、豬肝、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B.
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.

分析 【實驗結(jié)論】(1)根據(jù)氧氣具有助燃性,能使帶火星木條復(fù)燃進(jìn)行解答;
(2)根據(jù)實驗Ⅱ、Ⅲ證明: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,可以作過氧化氫分解的催化劑進(jìn)行解答;
(3)根據(jù)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答;
【實驗評價】(1)根據(jù)二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答;
(2)根據(jù)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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑進(jìn)行解答;
【實驗拓展】根據(jù)催化劑的含義進(jìn)行解答.

解答 解:【實驗結(jié)論】(1)氧氣具有助燃性,能使帶火星木條復(fù)燃,所以有實驗現(xiàn)象A試管中產(chǎn)生氣泡,帶火星木條復(fù)燃,可知A中產(chǎn)生的氣體是氧氣;故填:氧氣;
(2)實驗Ⅱ、Ⅲ證明: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,可以作過氧化氫分解的催化劑;故填:質(zhì)量;化學(xué)性質(zhì);
(3)氧化鐵催化過氧化氫分解生成水和氧氣,化學(xué)方程式為:2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二鐵\;}}{\;}$2H2O+O2↑;故填:2H2O2$\frac{\underline{\;三氧化二鐵\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
【實驗評價】(1)二氧化錳也能做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑,所以設(shè)計實驗Ⅳ的目的是氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;故填:氧化鐵與二氧化錳哪一個更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;
(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)論是二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;故填:二氧化錳的催化效果比氧化鐵好;二氧化錳更適合做過氧化氫分解生成氧氣的催化劑;
【實驗拓展】A.MnO2不只能作為氧化氫溶液分解的催化劑,還可以作其他反應(yīng)的催化劑,故A錯誤;
B.根據(jù)題目的信息可知同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑,故B正確;
C.催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率,還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率,故C錯誤;
D.用作催化劑的物質(zhì)可能是其它反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物,例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物,故D錯誤;
故選:B.

點評 此題考查了催化劑的特點與催化作用,以及實驗室中制取氧氣的反應(yīng)原理來解答此題,鍛煉了學(xué)生分析問題解決問題能力.

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:解答題

4.化學(xué)與生活密切相關(guān),請用化學(xué)知識完成下列題目:
(1)在汽油中加入適量乙醇就得到乙醇汽油,乙醇(C2H5OH)在空氣中充分燃燒的化學(xué)方程式為C2H5OH+302$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2C02+3H20.
(2)將一根锃亮的鐵絲放入硫酸銅溶液中,過一會兒,發(fā)現(xiàn)鐵絲表面出現(xiàn)了紅色物質(zhì).
①寫出發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:Fe+CuSO4═FeSO4+Cu.
②由此判斷,金屬的活動性:Fe>Cu.(用“>”、“<”填空)

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

9.某同學(xué)在實驗報告中,有以下幾個數(shù)據(jù),其中合理的是( 。
A.用托盤天平稱得11.7g食鹽B.用量筒量得5.26mL鹽酸
C.用pH試紙測得溶液的pH是3.5D.用托盤天平稱得8.36g鋅

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

6.為了探究燃燒的條件,某興趣小組話動中,同學(xué)們按圖1裝置對“可燃物燃燒的條件”進(jìn)行探究.探究過程中,大家對磷燃燒生成的大量白煙是否危害人體健康提出疑問.
【查閱資料】白磷的著火點是40℃,紅磷的著火點是240℃,…燃燒產(chǎn)物五氧化二磷是白色固體,會刺激人體呼吸道,可能與空氣中水蒸氣反應(yīng),生成有毒的偏磷酸(HPO3).
【變流與討論】白煙對人體健康有害,該實驗裝置必須改進(jìn).
【改進(jìn)與實驗】同學(xué)們按改進(jìn)后的圖2裝置進(jìn)行實驗.
請你幫助他們將下表補(bǔ)充完整.
   現(xiàn)  象解        釋
a試管中白磷燃燒,熱水中白磷沒有燃燒.
b試管中紅磷沒有燃燒.
①a試管中白磷燃燒的化學(xué)方程式是:4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5;
②熱水中白磷沒有燃燒的原因是:達(dá)到著火點但沒有和氧氣接觸; ③b試管中紅磷沒有燃燒的原因是:和氧氣接觸但沒有達(dá)到著火點
【反思與評價】
(1)改進(jìn)后的圖2裝置與圖1裝置比較,優(yōu)點是防止白磷燃燒生成的五氧化二磷逸散到空氣中,造成污染.
(2)王澤同學(xué)指出圖2裝置仍有不足之處,并設(shè)計了圖3裝置,其中氣球的作用是:緩沖作用,防止膠塞沖出.
【拓展與遷移】
實驗小結(jié)時,李穎同學(xué)說:“待a試管冷卻恢復(fù)原溫度后,如果將試管倒置水中,并在水中取下橡皮塞,將看到試管中液面升高.”這一說法得到大家的一致認(rèn)同.
韓晶問:“如果不考慮橡皮塞占試管的容積,進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積會是多少呢?大家爭論后,出現(xiàn)兩種預(yù)測:甲:接近試管容積的$\frac{1}{5}$;乙:小于試管容積的$\frac{1}{5}$.
你贊同的預(yù)測是甲 (填“甲”或“乙”),理由是:空氣中氧氣的體積約占空氣體積的$\frac{1}{5}$,且上述實驗白磷足量、氣密性良好,所以進(jìn)入a試管內(nèi)液體的體積能接近試管容積的$\frac{1}{5}$..

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13.根據(jù)所學(xué)知識回答下列問題:
(1)米飯是我們?nèi)偷闹魇常竺字懈缓臓I養(yǎng)物質(zhì)是糖類.
(2)煮飯用的水是硬水還是軟水?取適量的水,加入肥皂水檢驗,若觀察到水中起泡沫較少浮渣較多,則證明是硬水(填“硬水”或“軟水”).
生活中降低水的硬度常用的方法之一是煮沸.
(3)用鐵鍋炒菜主要是利用鐵具有良好的導(dǎo)熱性,同時還可補(bǔ)充人體所需的鐵元素.如果鐵元素攝入量過少會引起貧血.
(4)炒菜時,燃?xì)庠畹幕鹧娉庶S色且有黑煙,此時可將灶具的進(jìn)風(fēng)口調(diào)大(填“調(diào)大”或“調(diào)小”);油鍋中的油著火可用鍋蓋蓋滅,其滅火原理是隔絕氧氣.
(5)餐具上的油污可用洗潔精來洗掉,這是利用洗潔精的乳化作用.

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3.生活處處有化學(xué),家庭廚房就是一個化學(xué)小世界,柴米油鹽醬醋糖包含著不少化學(xué)知識.
(1)如今家庭廚房中的“柴”趨向潔凈,你家中的清潔能源主要有天然氣 (答一種).
(2)大米在溫度為20℃~38℃、相對濕度達(dá)到80%以上時,最容易發(fā)生霉變,滋生含有黃曲霉毒素的黃曲霉菌.生活中大米應(yīng)存放在低溫干燥 處.
(3)液態(tài)植物油和固態(tài)動物油合稱為油脂.若鍋里的油著火了,應(yīng)立即蓋上鍋蓋滅火,其原理是蓋鍋蓋;隔絕空氣.
(4)廚房中常見的鹽主要有食鹽和純堿,其中用作調(diào)味品的是食鹽.
(5)為了全民的健康,衛(wèi)生部推廣使用強(qiáng)化加鐵醬油.這里的“鐵”指的是元素 (填“單質(zhì)”“元素”或“原子”).
(6)檳榔芋皮上含有一種堿性物質(zhì)皂角素,皮膚沾上它會奇癢難忍,涂抹食醋可止癢,這是因為食醋具有酸性.
(7)白糖、冰糖和紅糖的主要成分都是蔗糖(Cl2H22O11),它是食品中常用的甜味劑.蔗糖中C、H、O三種元素的質(zhì)量比為72:11:88.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

10.書寫下列化學(xué)方程式.
(1)紅磷在氧氣中燃燒4P+5O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$2P2O5
(2)鐵絲在氧氣中燃燒3Fe+2O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe3O4
(3)木炭氧氣中燃燒C+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$CO2
(4)硫粉在氧氣中燃燒S+O2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$SO2
(5)電解水2H2O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H2↑+O2
(6)加熱氯酸鉀和二氧化錳制取氧氣2KClO3$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O2
(7)加熱高錳酸鉀制取氧氣2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2
(8)分解過氧化氫制取氧氣2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:選擇題

7.不法分子常用金光閃閃的“假金元寶”(銅鋅合金)蒙騙人們,下列鑒別辦法錯誤的是( 。
A.加鹽酸B.測密度
C.加硝酸銀溶液D.看顏色
E.在空氣中充分灼燒   

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:解答題

8.按要求用化學(xué)符號回答下列問題:
(1)用于醫(yī)療急救的氣體是O2
(2)人體中含量最多的物質(zhì)H2O.
(3)一種空氣的氣體污染物CO(SO2).
(4)碳酸鈉中的陰離子是CO32-
(5)地殼中含量最多的金屬元素和非金屬元素形成的化合物Al2O3

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同步練習(xí)冊答案