小麗同學(xué)欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”.她設(shè)計并完成了下表所示的探究實驗:
(1)請?zhí)顚懕碇姓瘢?br />
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論和總結(jié)
結(jié)論 總結(jié)
實驗一 取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條 產(chǎn)生少量的氣泡,木條不復(fù)燃 過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,但是①
反應(yīng)慢
反應(yīng)慢
二氧化錳是過氧化氫的催化劑
實驗二 向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條 沒有明顯的現(xiàn)象
二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三
向盛有5mL5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條
向盛有5mL5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條
產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條迅速復(fù)燃
產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條迅速復(fù)燃
二氧化錳能加快過氧化氫的分解
(2)指出“實驗一”和“實驗二”所起到的作用
對比
對比

(3)小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實驗還不能完全得出結(jié)淪,她補充設(shè)計了兩個方面的探究實驗.最終達(dá)成了實驗?zāi)康模?br />第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量.目的是:
比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質(zhì)量
比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質(zhì)量
;第二方面的實驗是利用“實驗三”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實驗.寫出接下來的實驗操作、現(xiàn)象和結(jié)論
倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產(chǎn)生,說明二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率
倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產(chǎn)生,說明二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率
分析:根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析,催化劑就是能改變其他物質(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)前后都不發(fā)生改變的物質(zhì),要設(shè)計實驗證明二氧化錳是過氧化氫反應(yīng)的催化劑,需要從改變過氧化氫的反應(yīng)速率、二氧化錳自身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變的角度設(shè)計實驗,據(jù)此解答.
解答:解:(1)過氧化氫在常溫下可以分解產(chǎn)生氧氣,但是反應(yīng)的速率很慢,不能使帶火星的木條復(fù)燃;水在常溫下不能產(chǎn)生氧氣,加入二氧化錳也不會反應(yīng);要證明二氧化錳能加快過氧化氫的分解,可以在5mL5%的過氧化氫溶液中,加入二氧化錳,觀察產(chǎn)生氣泡的速率快,伸入帶火星的木條,觀察到木條復(fù)燃,故填:
實驗操作 實驗現(xiàn)象 實驗結(jié)論和總結(jié)
結(jié)論 總結(jié)
實驗一 取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條 產(chǎn)生少量的氣泡,木條不復(fù)燃 過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣,但是①反應(yīng)慢 二氧化錳是過氧化氫的催化劑
實驗二 向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條 沒有明顯的現(xiàn)象 ②二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實驗三 ③向盛有5mL5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條 ④產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條迅速復(fù)燃 二氧化錳能加快過氧化
(2)設(shè)計實驗一和實驗二的目的是進(jìn)行實驗對比,故填:對比;
(3)實驗一、二、三只能說明二氧化錳能改變過氧化氫的反應(yīng)速率,要是此反應(yīng)的催化劑,還必須證明反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有改變,故前后兩次稱量固體的質(zhì)量是為了比較二氧化錳的質(zhì)量在反應(yīng)前后是否發(fā)生改變;可以將試管內(nèi)反應(yīng)后的液體倒掉,向其中加入過氧化氫溶液,觀察是否產(chǎn)生大量的氣泡,能否使帶火星的木條復(fù)燃,故填:比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質(zhì)量;倒掉反應(yīng)后的液體,向剩余的固體中重新加入過氧化氫溶液,有大量氣泡產(chǎn)生,說明二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解速率.
點評:本題考查了催化劑的探究,完成此題,可以依據(jù)已有的知識進(jìn)行.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:初中化學(xué) 來源:2012-2013學(xué)年北京市海淀區(qū)九年級上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:探究題

(8分)小麗對家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明書了解到家用制氧機(jī)的工作原理如下:

加壓時,裝填在制氧機(jī)內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮氣,制取高濃度氧氣。減壓時,分子篩將所吸附的氮氣排放。整個過程中,分子篩并不消耗。

小麗用這臺家用制氧機(jī)制取并收集了一袋氣體,帶到實驗室對其進(jìn)行研究。

實驗I:小麗欲通過以下實驗驗證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。  

【實驗記錄】

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

化學(xué)方程式

取一只250 mL的集氣瓶,用排水法收集一瓶所帶氣體,然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中

木炭燃燒得更旺

化學(xué)方程式I

表中,化學(xué)方程式I是         。

【實驗結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實驗反思】老師指出上述實驗并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實

驗不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是         。

實驗II:測定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如下圖所示裝置,進(jìn)行實驗,并重復(fù)多次。

(250 mL 集氣瓶)

【實驗記錄】

實驗操作

主要實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性

 

裝置的氣密性良好

加入藥品,將裝置連接固定

 

 

打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b

A中水進(jìn)入到B中,B中水的體積為200 mL。

收集200 mL氣體(由壓強(qiáng)差引起的誤差忽略不計)

用凸透鏡聚光引燃白磷

燃燒,產(chǎn)生大量白煙

 

待白磷熄滅并冷卻到室溫,

進(jìn)行操作I

現(xiàn)象I

小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中,操作I是         ;現(xiàn)象I是         。

【數(shù)據(jù)記錄】   

實驗次序

1

2

3

4

5

B中剩余水體積/mL

100

42

39

41

38

【數(shù)據(jù)處理】已知,在上表數(shù)據(jù)中,第1組數(shù)據(jù)偏差較大,存在明顯誤差,在數(shù)據(jù)處理時應(yīng)刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為         % 。

【實驗反思】

(1)這臺家用制氧機(jī)制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于         (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。

(2)導(dǎo)致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是         。

 

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科目:初中化學(xué) 來源: 題型:閱讀理解

小麗對家中的家用制氧機(jī)產(chǎn)生了濃厚的興趣。她通過閱讀說明

書了解到家用制氧機(jī)的工作原理如下:

加壓時,裝填在制氧機(jī)內(nèi)部的分子篩吸附空氣中的氮氣,制取高

濃度氧氣。減壓時,分子篩將所吸附的氮氣排放。整個過程中,分

子篩并不消耗。

小麗用這臺家用制氧機(jī)制取并收集了一袋氣體,帶到實驗室對其進(jìn)行研究。

實驗I:小麗欲通過以下實驗驗證所收集的氣體是否為純凈的氧氣。   

【實驗記錄】

實驗步驟

實驗現(xiàn)象

化學(xué)方程式

取一只250 mL的集氣瓶,用排水法收集一瓶所帶氣體,然后把一小塊燃著的木炭插入集氣瓶中

木炭燃燒得更旺

化學(xué)方程式I

表中,化學(xué)方程式I是          。

【實驗結(jié)論】收集的氣體是純凈的氧氣。

【實驗反思】老師指出上述實驗并不能證明小麗所帶來的氣體一定是純凈的氧氣。該實

驗不能證明所收集氣體為純凈氧氣的原因是          。

實驗II:測定小麗所帶氣體中氧氣的含量。

同學(xué)們在老師的指導(dǎo)下設(shè)計了如下圖所示裝置,進(jìn)行實驗,并重復(fù)多次。

                            (250 mL 集氣瓶)

【實驗記錄 】

實驗操作

主要實驗現(xiàn)象

實驗結(jié)論及解釋

檢查裝置的氣密性

裝置的氣密性良好

加入藥品,將裝置連接固定

打開止水夾a和b,向A中緩慢鼓入一定量氣體后關(guān)閉止水夾a和b

A中水進(jìn)入到B中,B中水的體積為200 mL。

收集200 mL氣體(由壓強(qiáng)差引起的誤差忽略不計)

用凸透鏡聚光引燃白磷

燃燒,產(chǎn)生大量白煙

待白磷熄滅并冷卻到室溫,

進(jìn)行操作I

現(xiàn)象I

小麗收集的氣體不是純凈的氧氣

表中,操作I是          ;現(xiàn)象I是          。

【數(shù)據(jù)記錄】    

實驗次序

1

2

3

4

5

B中剩余水體積/mL

100

42

39

41

38

【數(shù)據(jù)處理】已知,在上表數(shù)據(jù)中,第1組數(shù)據(jù)偏差較大,存在明顯誤差,在數(shù)據(jù)處理

時應(yīng)刪去。小麗所帶氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為          % 。

【實驗反思】

(1)這臺家用制氧機(jī)制氧氣的過程發(fā)生的變化屬于          (填“物理變化”或“化學(xué)變化”)。

(2)導(dǎo)致第1組數(shù)據(jù)產(chǎn)生較大誤差的可能原因是          。

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