有關(guān)催化劑的題.doc

某校化學(xué)興趣小組的同學(xué)，探究二氧化錳作氯酸鉀受熱分解的催化劑時(shí)，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告，請將該實(shí)驗(yàn)報(bào)告補(bǔ)充完整?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?探究二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑。【實(shí)驗(yàn)用品】藥品： 二氧化錳、氯酸鉀儀器： 木條、火柴、試管夾、藥匙，還需補(bǔ)充的儀器是 （1） 、 （2） 。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)1將氯酸鉀加熱至融化，用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣。加熱較長時(shí)間，木條復(fù)燃。氯酸鉀受熱分解產(chǎn)生氧氣。總結(jié)：二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑2加熱二氧化錳，用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣。木條不復(fù)燃二氧化錳受熱不產(chǎn)生氧氣。3將MnO2與KClO3的混合物加熱，用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣。木條迅速復(fù)燃。二氧化錳能 （3） 氯酸鉀的分解速度。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：（4） ?！緦?shí)驗(yàn)思考】 上述探究實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)“總結(jié)”，還需補(bǔ)充設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證從反應(yīng)后的剩余物中分離出的固體物質(zhì)性質(zhì)不變，并證明MnO2在KClO3分解前后 （5） 不變； 探究實(shí)驗(yàn)中，只做實(shí)驗(yàn)3可行嗎，說明理由 （6） 。研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H2O2生成O2的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究,以下是他們探究的主要過程:【假設(shè)】 H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān)【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶相同體積的H2O2溶液中分別加入相同質(zhì)量MnO2和紅磚粉,測量各生成一瓶(相同體積)O2所需要的時(shí)間?！具M(jìn)行實(shí)驗(yàn)】右下圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖,氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是_，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是:_。【實(shí)驗(yàn)記錄】實(shí)驗(yàn)編號12反應(yīng)物6% H2O26% H2O2催化劑1g 紅磚粉1g MnO2時(shí)間152 s35 s【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是_?！痉此肌縃2O2在常溫下分解緩慢,加入MnO2或 紅磚粉后反應(yīng)明顯加快,若要證明MnO2和 紅磚粉是該反應(yīng)的催化劑,還需要增加實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的_和_是否改變。H2O2生成O2的快慢還與哪些因素有關(guān)?請你幫助他們繼續(xù)探究。(只要求提出假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案)【假設(shè)】_?！緦?shí)驗(yàn)方案】_。你若還能提出新的合理的假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案,本題獎(jiǎng)勵(lì)4分(化學(xué)試卷總分不超過60分)【假設(shè)】_?！緦?shí)驗(yàn)方案】_。解析：由于O2不易溶于水且密度比空氣大，可用排水法或向上排空氣法收集，但排水法便于觀察氣體的生成速率，更適宜采用此法；從表中數(shù)據(jù)分析，加入MnO2的反應(yīng)時(shí)間短，說明H2O2分解快慢與催化劑的種類有關(guān)；紅磚粉和MnO2是否是H2O2分解的催化劑，還要看反應(yīng)前后它們的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。H2O2分解速率還可能與溫度、H2O2的濃度等有關(guān)。答案：錐形瓶 排水集氣法 相同條件下,H2O2生成O2的快慢與催化劑種類有關(guān)(其他合理答案都給分）質(zhì)量 化學(xué)性質(zhì) 【假設(shè)】 H2O2生成O2的快慢與H2O2溶液的濃度有關(guān) 【實(shí)驗(yàn)方案】 取兩份體積相等的5%和10%的H2O2溶液,各加入相同質(zhì)量的同種催化劑,測量各收集一瓶氣體所需的時(shí)間。 (本題屬于探究性試題,答案是開放的,只要假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案合理均給分如本題的假設(shè)因素還可以是溫度、催化劑質(zhì)量、催化劑狀態(tài)等,本題獎(jiǎng)勵(lì)4分,化學(xué)試卷總分不超過60分。)點(diǎn)評：此題是一道實(shí)驗(yàn)探究題，是2007年安徽中考試題，此題既考查了常見化學(xué)儀器的識別，催化劑性質(zhì)，又考查了實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。例題1 催化劑在生產(chǎn)，生活和科研中有重要作用。實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制氧氣，常用二氧化錳作催化劑。提出問題其他物質(zhì)能作過氧化氫分解的催化劑嗎？猜想甲同學(xué)認(rèn)為氧化銅或氧化鐵可以代替二氧化錳，因?yàn)榘次镔|(zhì)的簡單分類，二氧化錳、氧化銅、氧化鐵都屬于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)甲同學(xué)按下面步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1、在試管中加入5ml5%過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管；2、用精密的天平準(zhǔn)確稱量0.5g氧化鐵紅色粉末，并將其加入另一試管中；3、在步驟2的試管中加入5ml5%的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管；4、待步驟3的試管中沒有氣泡放出后進(jìn)行“某一操作”，將固體洗滌，干燥，稱量，得紅色固體的質(zhì)量仍為0.5g；現(xiàn)象甲同學(xué)觀察到步驟1中的現(xiàn)象為 ，步驟3中帶火星的木條復(fù)燃。反思步驟4中進(jìn)行的“某一操作”是 。 乙同學(xué)認(rèn)為在步驟4后需增加一個(gè)實(shí)驗(yàn)，請你寫出該實(shí)驗(yàn)的操作方法和現(xiàn)象 結(jié)論通過以上實(shí)驗(yàn)步驟得出的結(jié)論是 請你舉一生活中應(yīng)用催化劑的事例 簡評：題目的背景是選取科學(xué)探究全過程的一個(gè)課題?？疾觳捎昧丝茖W(xué)探究的學(xué)習(xí)方法，不僅能夠考查學(xué)生已具備的學(xué)習(xí)能力和思維能力，而且能夠測試學(xué)生具有的潛在學(xué)習(xí)能力和科學(xué)探究能力。有利于引導(dǎo)學(xué)生實(shí)施中學(xué)課程改革，開展實(shí)驗(yàn)探究，在探究性實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)展研究化學(xué)問題意識，體現(xiàn)科學(xué)發(fā)展和知識形成的過程，感悟科學(xué)的思想方法。解析：本題取材于實(shí)驗(yàn)室制氧氣的原理和催化劑選擇的探究，運(yùn)用對比，定量探究。答案為：金屬氧化物；木條未復(fù)燃；過濾；將步驟4中所得的紅色固體重新放入另一試管中再向試管中加入5ml5%的過氧化氫溶液，把帶火星木條伸入試管，木條仍會復(fù)燃；氧化鐵可作過氧化氫的催化劑；如淀粉酶催化淀粉水解為糊精和麥芽糖。例題2 在氯酸鉀中加入少量的高錳酸鉀，混合均勻后加熱，氯酸鉀能迅速反應(yīng)產(chǎn)生氧氣？問：高錳酸鉀是氯酸鉀的催化劑嗎？解析：本題對催化劑內(nèi)涵的考查，易混淆“加快反應(yīng)速率”和“催化劑”內(nèi)涵，稍加熱高錳酸鉀就能分解生成二氧化錳，而二氧化錳再作氯酸鉀的催化劑，但高錳酸鉀本身不是催化劑。例題3 下列有關(guān)催化劑的敘述中正確的是（ ）A、催化劑能改變某些化學(xué)變化反應(yīng)速率B、化劑在反應(yīng)前后的性質(zhì)和質(zhì)量均不改變C、化劑只能加快反應(yīng)速率D、在任何反應(yīng)中二氧化錳都能作催化劑分析：本題重點(diǎn)考查對催化劑概念中的“一變，二不變”重點(diǎn)字的理解：催化劑在反應(yīng)中，能改變某些物質(zhì)反應(yīng)速率，包括使反應(yīng)速率加快，也包括使某些反應(yīng)速率減慢，因此選項(xiàng)A是正確的，選項(xiàng)C是錯(cuò)誤的，催化劑在反應(yīng)前后本身質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變，不是指所有的性質(zhì)不變。所以 選項(xiàng) B 也是錯(cuò)誤的。催化劑有選擇性，不可能對所有的反應(yīng)都有催化作用，二氧化錳對氯化鉀的分解有催化作用，但不是對任何反應(yīng)都有催化作用，所以，D的說法也是不正確的,答案為（A）。小明同學(xué)在一本化學(xué)資料中發(fā)現(xiàn)KClO3晶體在MnO2的催化下，能分解生成O2和氯化鉀，于是提出疑問，CuO能催化KClO3的受熱分解反應(yīng)嗎？于是設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)方案任取2份氯酸鉀，分別放于兩支試管中，僅向其中一支試管中加入mgCuO；將上述盛有KClO3的兩支試管，在相同條件下同時(shí)加熱，并使產(chǎn)生的氣體通入水中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率 , 比較產(chǎn)生氣體的速率；充分反應(yīng)后冷卻，將放入CuO的試管內(nèi)固體殘余物加水溶解，濾出不溶物，洗滌并干燥；觀察濾出固體物質(zhì)的顏色狀態(tài)為黑色固體。將濾出固體與碳粉混合后，在密閉容器中加熱，將所產(chǎn)生的氣體通過澄清石灰水，觀察現(xiàn)象黑色固體變?yōu)榧t色，石灰水變渾濁 。交流討論（1）步驟：的目的是通過對比實(shí)驗(yàn)，探究CuO能否使反應(yīng)速率加快。（2）在第三步過濾操作中用到的玻璃儀器為漏斗、燒杯、玻璃棒。（3）步驟的目的是證明氧化銅的化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變。（4）小紅認(rèn)為小明實(shí)驗(yàn)中有缺陷，請你幫小紅改進(jìn)實(shí)驗(yàn)中的不足之處：中未取等量的氯酸鉀固體；中未將固體進(jìn)行稱量。(若無，則不需回答)（5）在第步中，你還可以幫小明設(shè)計(jì)一種更簡單的方案嗎？試寫出你的方案：取樣，加入足量的稀鹽酸，充分溶解，固體消失，溶液變藍(lán)色。1、(2008樂山市)小明同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑”這一命題。他設(shè)計(jì)并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)各步驟結(jié)論總結(jié)實(shí)驗(yàn)一將氯酸鉀加熱至融化，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃氯酸鉀受熱要分解產(chǎn)生氧氣，但是 。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。二氧化錳是氯酸鉀受熱分解的催化劑實(shí)驗(yàn)二加熱二氧化錳，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃二氧化錳受熱不產(chǎn)生氧氣。實(shí)驗(yàn)三木條迅速復(fù) 燃二氧化錳能加快氯酸鉀的分解(1)請你幫小明同學(xué)填寫上表中未填完的空格；(2)在小明的探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二起的作用是 ；(3)小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)“總結(jié)”，她補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的探究實(shí)驗(yàn)，最終完成了對“命題”的實(shí)驗(yàn)證明。第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量，其目的是： ；第二方面的實(shí)驗(yàn)是要 。2、（2009煙臺-28）小麗同學(xué)欲通過實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題她設(shè)計(jì)并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn)：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)結(jié)論總結(jié)實(shí)驗(yàn)一取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是 。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：。二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑實(shí)驗(yàn)二向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條沒有明顯現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)三二氧化錳能加快過氧化氫