在學習完實驗室制氧氣后,某班同學分組進一步探究。
Ⅰ.第一小組開始了“尋找新的催化劑”研究性實驗:
【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 | 實驗現象 |
①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1g氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現象。 | A中產生氣泡,木條復燃,B中產生氣泡,木條未復燃 |
②待A試管中沒有現象發(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,如此反復多次試驗,觀察現象。 | |
③將步驟②中的剩余物小心過濾,并將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量質量。 | |
④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1g氧化鐵粉末,向D試管中加入1g二氧化錳粉末,觀察現象。 | D試管中產生氣泡的速率更快 |
(1)步驟①中,B試管有氣泡,但帶火星的木條未復燃的原因是
氧氣濃度低
氧氣濃度低
。(2)步驟②的實驗現象為
帶火星木條復燃
帶火星木條復燃
,進行該步驟的實驗目的是 驗證氧化鐵反應前后的化學性質是否改變
驗證氧化鐵反應前后的化學性質是否改變
。(3)步驟③實驗后稱得濾渣的質量為
1
1
g。(4)步驟④中D試管隨著反應的發(fā)生產生氧氣速率越來越快的原因是過氧化氫溶液分解時會
放出
放出
(填“放出”或“吸收”)熱量;寫出D試管中發(fā)生反應的表達式 H2O2H2O+O2
M
n
O
2
H2O2H2O+O2
。M
n
O
2
【實驗結論】步驟
②③
②③
(填序號)證明:氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑。【實驗評價】根據步驟④的現象,你可以得到的結論是:
二氧化錳的催化效果比氧化鐵強
二氧化錳的催化效果比氧化鐵強
。Ⅱ.第二小組設計了一款在缺氧環(huán)境或出現高濃度有毒有害氣體環(huán)境下逃生時使用的化學氧消防自救呼吸器。
資料:
①呼吸器型號:ZYX30(防護30分鐘),凈重1.6kg;ZXY45(防護45分鐘),凈重2.2kg。
②呼吸器原理:人呼出的二氧化碳、水經過生氧裝置反應生成氧氣,產生的氧氣到氣囊袋,然后人呼吸氣囊袋里的氧氣。
③呼吸器中生氧藥品:超氧化物(用MO2表示)可與人呼出氣中的CO2、H2O反應生成O2,其反應的化學表達式為:MO2+H2O→MOH+O2,MO2+CO2→M2CO3+O2。
④呼吸器結構:如圖1所示(其中箭頭方向表示氣體流動方向)。

(5)自救呼吸器使用時,需用鼻夾夾住鼻子,用嘴咬合呼吸軟管進行呼吸。在正常呼氣時,單向閥A和B的開閉情況是
A閉合,B打開
A閉合,B打開
(選填“A打開,B閉合”或“A閉合,B打開”)。(6)一定質量的超氧化鉀(KO2)和超氧化鈉(NaO2)的生氧性能如圖2所示。小王依據人正常呼吸時需要生氧藥品的生氧速度不低于1L/min,結合自救呼吸器的結構和生氧藥品的生氧性能,選取了KO2作為生氧藥品。選取KO2的優(yōu)點是
超氧化鉀生氧速度不低于1L/min的時間較長
超氧化鉀生氧速度不低于1L/min的時間較長
。(7)影響自救呼吸器有效防護時間的因素有
AD
AD
(填字母)。A.生氧藥品的質量
B.外界有毒有害氣體濃度
C.外界氧氣濃度
D.生氧藥品的種類
【考點】催化劑的特點與催化作用.
【答案】氧氣濃度低;帶火星木條復燃;驗證氧化鐵反應前后的化學性質是否改變;1;放出;H2O2H2O+O2;②③;二氧化錳的催化效果比氧化鐵強;A閉合,B打開;超氧化鉀生氧速度不低于1L/min的時間較長;AD
M
n
O
2
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:147引用:1難度:0.3
相似題
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1.下列有關催化劑的說法正確的是( )
A.化學反應前后催化劑的化學性質通常會發(fā)生改變 B.在化學反應中催化劑只能加快物質的反應速率 C.催化劑只能改變化學反應速率,不能增加或減少生成物的質量 D.要使過氧化氫溶液分解出氧氣必須加入二氧化錳,否則就不能發(fā)生分解反應 發(fā)布:2024/12/25 11:0:2組卷:65引用:3難度:0.5 -
2.用過氧化氫溶液制取氧氣時,忘記加二氧化錳,其結果是( )
A.不放出氧氣 B.放出氧氣總量會減少 C.放出氧氣速率慢 D.放出氧氣總量更多 發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:15引用:2難度:0.7 -
3.“忽如一夜春風來,千樹萬樹梨花開”.今年2月18日入夜,經過千余名人工增雨作業(yè)人員的奮力鏖戰(zhàn),天人戮力,一場久違的大雪降臨河北大地,給這方焦渴的土地帶來了生機和希望.其原理就是使用催化劑使云中的小水滴相互凝結,形成降雨(雪).目前,人工增雨使用的催化劑通常分為三類:第一類是可以大量產生凝結核或凝華核的碘化銀等成核劑;碘化銀(AgI)在高溫下瞬間分解生成銀單質和碘單質(I2)形成人工冰核使水汽凝聚形成冰晶.第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷劑.第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑.
(1)下面關于這些催化劑描述不正確的是
A.干冰是氧化物
B.液氮是綠色增雨劑對環(huán)境無污染
C.在增雨過程中液氮和干冰只發(fā)生了物理變化
D.液氮是一種溶液,降落的雨滴中將含有大量的液氮
(2)寫出碘化銀分解的化學方程式
(3)干冰和液氮可以使云中的水分形成大量冰晶的原理是發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7