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催化劑是能加快其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì).( ) 【查看更多】

化學(xué)教材九年級(jí)上冊(cè) “分解過(guò)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(shí)驗(yàn)，引起了化學(xué)探究小組的興趣。

【提出問題】氧化鐵能否作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，其催化效果如何?

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
I.分別量取5mL5%過(guò)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(wú)明顯現(xiàn)象
II.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過(guò)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(yàn)，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(shí)驗(yàn)II中的剩余物小心過(guò)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(guò)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(shí)驗(yàn)結(jié)論】

（1）實(shí)驗(yàn)II、III證明：氧化鐵的和在反應(yīng)前后均沒有發(fā)

生變化，可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑；

（2）寫出氧化鐵催化過(guò)氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式。

【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】

（3）實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)IV的目的是；

（4）若實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)拓展】

（5）查閱資料得知，CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑。

下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法中正確的是。

A.MnO2只能作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑

B.同一個(gè)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

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在化學(xué)反應(yīng)中能改變其他物質(zhì)的反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都不改變的物質(zhì)，叫做催化劑。如2KClO₃

2KCl+3O₂↑，在該反應(yīng)中MnO₂起催化作用。已知在過(guò)氧化氫（H₂O₂，又名雙氧水，是一種液體）中加入二氧化錳后能迅速分解生成水和氧氣。請(qǐng)回答下列問題：

（1）寫出雙氧水分解的化學(xué)方程式________________________。

（2）小華同學(xué)探究二氧化錳在雙氧水分解反應(yīng)中的作用，他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)步驟：

①設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)得知二氧化錳能加快雙氧水的分解速率。

②將反應(yīng)后的混合物過(guò)濾、烘干、稱量，發(fā)現(xiàn)二氧化錳的質(zhì)量沒有改變。

③若要證明二氧化錳經(jīng)本實(shí)驗(yàn)后起催化作用的性質(zhì)沒有改變，則應(yīng)做的實(shí)驗(yàn)是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。

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某化學(xué)興趣小組知道二氧化錳能作過(guò)氧化氫分解的催化劑后，想再探究其他物質(zhì)如氧化鋁是否也可作過(guò)氧化氫分解的催化劑．請(qǐng)你一起參與他們的探究過(guò)程，并填寫下列空白．
（1）問題：氧化鋁（Al₂O₃）能不能作過(guò)氧化氫分解的催化劑？
（2）猜想：①Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑②

Al₂O₃不能作過(guò)氧化氫分解的催化劑

（3）實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：

	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
實(shí)驗(yàn)一	取適量過(guò)氧化氫溶液于試管中，然后將帶火星的木條伸入試管中取適量過(guò)氧化氫溶液于試管中，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條不復(fù)燃	常溫下過(guò)氧化氫溶液不分解
實(shí)驗(yàn)二	在裝有過(guò)氧化氫溶液的試管中加入少量Al₂O₃，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	猜想 ① ① 正確

（4）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑．
（5）討論與反思：經(jīng)過(guò)討論，甲同學(xué)認(rèn)為：通過(guò)上述實(shí)驗(yàn)得出的“Al₂O₃能作過(guò)氧化氫分解的催化劑”結(jié)論是正確的，他的理由是

加入氧化鋁后過(guò)氧化氫溶液的分解速率明顯加快

．乙同學(xué)主為這個(gè)結(jié)論不正確，他的理由是，還需驗(yàn)證Al₂O₃的質(zhì)量和

化學(xué)性質(zhì)

在反應(yīng)前后沒有變化．

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某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的實(shí)驗(yàn)展開了如下探究：

（1）小明同學(xué)選用如圖1所示的裝置制取氧氣．制取過(guò)程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：

2H₂O₂

MnO2

.

2H₂O+O₂↑

2H₂O₂

MnO2

.

2H₂O+O₂↑

．實(shí)驗(yàn)前小明同學(xué)先向儀器A中加入水，然后將導(dǎo)氣管放入水槽中，并打開儀器A的活塞，觀察導(dǎo)氣管口是否有連續(xù)的氣泡出現(xiàn)．該實(shí)驗(yàn)操作的目的是

檢查裝置的氣密性

．
（2）小雨閱讀課外資料得知：雙氧水分解除了用二氧化錳還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑，于是他對(duì)氧化銅產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問題】
氧化銅是否也能作氯酸鉀分解的催化劑？它是否比二氧化錳催化效果更好？
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)（其它可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略）．

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	KClO₃質(zhì)量	其他物質(zhì)質(zhì)量	待測(cè)數(shù)據(jù)
①	1.2g	l
②	1.2g	CuO 0.5g
③	1.2g	MnO₂ 0.5g

①上述實(shí)驗(yàn)應(yīng)測(cè)量的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是

得到相同質(zhì)量的氧氣所需要的時(shí)間

．
②若實(shí)驗(yàn)②比實(shí)驗(yàn)①的“待測(cè)數(shù)據(jù)”更

小

（填“大”或“小”），說(shuō)明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率．
③將實(shí)驗(yàn)②反應(yīng)后的固體經(jīng)提純分離仍得到0.5克黑色粉末，再將黑色粉末放入試管中，

加入氯酸鉀固體加熱，一會(huì)兒就有氣泡冒出

（簡(jiǎn)述操作和現(xiàn)象），說(shuō)明氧化銅還能作氯酸鉀的催化劑．
【評(píng)價(jià)設(shè)計(jì)】你認(rèn)為小雨設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)③和實(shí)驗(yàn)②對(duì)比的目的是

比較氧化銅和二氧化錳哪個(gè)催化效果更好

．
（3）小林同學(xué)對(duì)“過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有何影響”展開如下探究：取不同濃度的過(guò)氧化氫溶液，在其他條件相同的情況下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)	1	2	3	4	5
過(guò)氧化氫溶液的濃度	1%	3%	5%	10%	15%
MnO₂粉末用量/g	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
收集到500mL氣體時(shí)所用時(shí)間/秒	560	186	103	35	12

①根據(jù)以上數(shù)據(jù)分析過(guò)氧化氫溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速度有怎樣的影響：

過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，反應(yīng)的速度越快

；
②小芳同學(xué)驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)后二氧化錳的質(zhì)量是否仍為0.5g，她取反應(yīng)后的溶液進(jìn)行如下操作：

過(guò)濾

、洗滌、干燥、稱量，她用如圖2所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，試指出圖中的三處錯(cuò)誤

用燒杯直接向漏斗內(nèi)倒液體

；

液面高于濾紙邊緣

；

漏斗的下端在燒杯的中央

．

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某化學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下，進(jìn)行了“H₂O₂生成O₂的快慢與什么因素有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你幫助回答下列問題．（實(shí)驗(yàn)均在20℃室溫下進(jìn)行）
（1）“用過(guò)氧化氫和二氧化錳制氧氣”的反應(yīng)方程式為：

2H₂O₂

MnO2

.

2H₂O+O₂↑

2H₂O₂

MnO2

.

2H₂O+O₂↑

．該操作過(guò)程中合理的排列順序是：檢驗(yàn)裝置的氣密性→將水槽中待收集氣體的小試管注滿水→

③

→

①

→

②

（選填序號(hào)）．①待有連續(xù)穩(wěn)定氣泡再排水集氣 ②旋緊連有導(dǎo)管的單孔膠塞
③向大試管內(nèi)倒入適量過(guò)氧化氫再加入少許MnO₂粉末用試管進(jìn)行排水法集氣時(shí)，出現(xiàn)如圖所示的3種操作，其中合理的是

C

．
若要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證MnO₂在反應(yīng)前后的化學(xué)性質(zhì)和

質(zhì)量

是否改變．
（2）假設(shè)H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)．在兩瓶等體積6%的H₂O₂溶液中分別加入相同質(zhì)量MnO₂和紅磚粉，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需要的時(shí)間．記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	6% H₂O₂	6% H₂O₂
催化劑	1g紅磚粉	1g MnO₂
時(shí)間（s）	152	35

由此得出的結(jié)論是

在相同條件下，H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)

．
（3）假設(shè)H₂O₂生成O₂的快慢與不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的H₂O₂溶液有關(guān)．
在不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的H₂O₂溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．記錄數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2	3
H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)	5%	10%	20%
MnO₂粉末用量（g）	0.2
收集到500mL氣體時(shí)所用時(shí)間（s）	205	80	9
反應(yīng)后溶液的溫度（℃）	39	56	67

從實(shí)驗(yàn)中得知該反應(yīng)是個(gè)

放熱

反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”），反應(yīng)隨H₂O₂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的增加反應(yīng)后液體溫度逐漸

升高

（填“升高”或“降低”）．H₂O₂溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)是怎樣影響反應(yīng)快慢？

在相同條件下，過(guò)氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快

．
（4）還有哪些因素可能影響該反應(yīng)快慢？
請(qǐng)說(shuō)出你的一個(gè)猜想：

其他條件不變時(shí)，改變此反應(yīng)的溫度，可影響此反應(yīng)的速率

．

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