實驗室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣,某學習小組對該實驗進行以下拓展探究,請完成下列問題。
【查閱資料】在微熱的條件下,氧化銅粉末能與稀硫酸反應生成藍色溶液。
探究一:溫度、溶液濃度對化學反應快慢的影響。
實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的化學方程式為 2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑2H2O2 MnO2 2H2O+O2↑。
【實驗步驟】小組同學在不加任何催化劑的情況下,設計不同溫度、不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗,實驗現象如下:
M
n
O
2
M
n
O
2
溫度溶液濃度 | 50℃ | 65℃ | 80℃ |
5%的過氧化氫溶液 | 無明顯氣泡 | 無明顯氣泡 | 極少量氣泡 |
10%的過氧化氫溶液 | 無明顯氣泡 | 無明顯氣泡 | 少量氣泡 |
15%的過氧化氫溶液 | 極少量氣泡 | 少量氣泡 | 較多氣泡 |
越高
越高
(填“越高”或“越低”)過氧化氫的分解越快:溶液的濃度 越大
越大
(填“越大”或“越小”),過氧化氫的分解越快。探究二:氧化銅能否作為過氧化氫溶液分解反應的催化劑:氧化銅與二氧化錳兩種催化劑催化效果的比較。
【實驗設計】
實驗步驟 | 實驗現象 |
Ⅰ.分別取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入ag氧化銅粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星水條,觀察現象。 | A試管中產生氣泡,帶火星木條復燃,B試管中無明顯現象。 |
Ⅱ.將實驗Ⅰ中的剩余物過濾,將所得濾渣進行洗滌、干燥、稱量。 | 所得固體質量為 a a g. |
Ⅲ.向實驗Ⅱ所得固體 加入適量稀硫酸 加入適量稀硫酸 . |
溶液由無色變為藍色 |
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氧化銅粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現象。 |
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ
(填“Ⅰ”“Ⅱ”“Ⅲ”或“Ⅳ”)。【實驗評價】要比較氧化銅與二氧化錳的催化效果,可以用下列方法做出判斷:
①定性判斷:觀察C、D兩支試管中產生氣泡的快慢;
②定量判斷:
記錄單位時間內收集的氣體體積
記錄單位時間內收集的氣體體積
。【實驗拓展】以等質量的過氧化氫為原料,利用圖甲裝置進行實驗,記錄錐形瓶中壓強隨時間變化如圖乙所示(已知溫度相同時容積相同的容器內,同種氣體質量越大,壓強越大)。

(1)若用P1、P2分別表示重鉻酸鉀、氧化銅作為催化劑時錐形瓶內的最終氣壓,寫出P1、P2的大小關系
P1=P2
P1=P2
。(2)根據實驗結果,小明認為在實驗室用過氧化氫溶液制取氧氣的實驗中,應選擇重鉻酸鉀作為催化劑。你是否同意他的觀點,理由是
否,是因為利用重鉻酸鉀作催化劑時反應速率太快,不利于操作
否,是因為利用重鉻酸鉀作催化劑時反應速率太快,不利于操作
。【考點】影響化學反應速率的因素探究;催化劑的特點與催化作用.
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑;越高;越大;a;加入適量稀硫酸;Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ;記錄單位時間內收集的氣體體積;P1=P2;否,是因為利用重鉻酸鉀作催化劑時反應速率太快,不利于操作
M
n
O
2
【解答】
【點評】
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發布:2024/10/2 8:0:1組卷:10引用:1難度:0.5
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應產生能降解污染物的活性成分。現運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對降解反應速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
(1)請結合上述介紹將表中空格補充完整。實驗編號 實驗目的 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測定不同時間內有機物降解的濃度,需在不同時間從反應器中取樣,并使所取樣品中的降解反應立即停止下來。根據本題信息,將樣品從反應器中取出后應立即將其放入某藥品中,反應會迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據圖1裝置圖回答問題
(1)甲同學用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應選用的氣體發生裝置是
(2)該同學用如圖2所示的方法進行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學應將發生裝置的導管與F的導管
(5)乙同學稱取一定質量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結束時,這位同學發現用排水法收集到的O2大于理論產量.針對這一現象,同學們進行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實驗驗證】同學們分成兩組,分別進行下列實驗:
第一組同學取一定質量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質量不變,則猜想
第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結論.該組同學選擇的實驗方法是
【拓展延伸】實驗發現,KClO3固體加熱制取O2的反應速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請說明KMnO4在KClO3的分解反應中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應選用的氣體發生裝置是
通過以上實驗數據的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學反應速率與實驗
序號H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應所需的
時間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發布:2024/12/18 8:0:1組卷:12引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學反應速率因素的實驗中,實驗方案正確的是( )
選項 影響因素 實驗方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合,比較產生氣泡的快慢 C 反應物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應的劇烈程度 D 反應物的性質 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點燃 A.A B.B C.C D.D 發布:2024/12/25 13:0:1組卷:112引用:4難度:0.7