【题目】催化剂在化学反应中起着非常重要的作用,某兴趣小组进行如下探究。
探究一 催化剂的选择
研究表明,许多金属氧化物对氯酸钾有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂,氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如表所示:
温度 | Fe2O3 | Al2O3 | CuO | MgO |
开始反应 | 470 | 515 | 305 | 490 |
剧烈反应 | 490 | 540 | 350 | 545 |
(1)上述实验中,从温度对反应催化效果来看,最好选用__________作催化剂。
探究二 氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较
用如图装置进行实验,实验均以生成25mL气体为准,可能影响实验的因素均已忽略,相关装置和数据见下表:
序号 | KClO3质量 | 催化剂质量 | 待测试剂 |
① | 2.45g | — | a |
② | 2.45g | 0.51gMnO2 | b |
③ | 2.45g | 0.51gCuO | c |
(2)上述实验中的“待测数据”是________________。若b_________c(填“>”、“=”或“<”)可知在某温度下氧化铜对氯酸钾分解效果更好。
探究三 氧化铜与二氧化锰的对于过氧化氢的催化效果进行比较
安妮同学用如图1所示的装置进行了两次实验,在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰,分别将注射器内盛有的双氧水注入试管中,利用注射器收集氧气,收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。
(3)装入药品前检查该装置气密性的方法是_____________,开始实验时注入双氧水的方法是________(填序号),另一种方法除了误差较大,还可能造成的后果是_____________。
A快速推注射器活塞 B缓慢推注射器活塞
(4)实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的可能原因是_____________。
(5)通过图象2除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好,还能得出的结论是________________。
(6)由氧化铜催化的反应,t1-t2时间段反应速率逐渐变_______(填“快”或“慢”),原因是___________________。
【答案】CuO 生成25mL氧气所需的时间 > 将左侧装置浸入热水中,注射器中活塞右移,U型管中液面左低右高 B 反应剧烈,放热大造成活塞向外移动偏大 过氧化氢反应放热,且生成氧气,导致大试管中压强变大 催化剂不影响生成氧气的质量 慢 过氧化氢溶液的浓度变小,反应速率减慢
【解析】
(1)根据表格中的数据可知,加入催化剂后氯酸钾分解温度最低的是氧化铜,故上述实验中从温度对反应催化效果来看,最好选用氧化铜作催化剂。
(2)根据探究二的实验目的:氧化铜与二氧化锰的催化效果进行比较,可知实验是用来比较分别加入等量氧化铜与二氧化锰催化剂和没加催化剂的反应速率情况,要比较反应速率的快慢可以通过对比收集相同体积的氧气所需时间的长短来体现,所以待测数据是三种情况下收集25mL气体所需的时间;产生相同体积的氧气所需的时间越短。说明催化效果越好。故由实验结论氧化铜的催化效果更好,可知相同条件下用氧化铜做催化剂时收集相同体积的氧气所需的时间短,b>c。
(3)装入药品前检查该装置气密性的方法是连接好装置,将装置试管放入热水中,若发现注射器的活塞向外移动,U型关内的液面左侧降低,右侧升高则说明装置的气密性良好;开始实验时注入双氧水的方法是缓慢推注射器活塞,防止反应剧烈,放热大造成活塞向外移动偏大。
(4)过氧化氢反应放热,且生成氧气,导致大试管中压强变大,造成U形管内红墨水液面左低右高;
(5)要比较两种催化剂的催化效果,主要比较相同时间内收集的氧气体积,相同时间收集的氧气体积越大,说明催化效果越好;由图象分析得出,当反应结束时,等体积、无论是用何种催化剂,等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气体积相等,说明催化剂不能改变生成氧气的量;
(6)由图象知,在氧化铜作为催化的条件下,t0~t1时间段曲线逐渐变陡,说明反应速率逐渐变快,因为过氧化氢分解制氧气的同时放出热量;t1~t2时间段曲线逐渐变平缓,说明反应速率又逐渐变慢,原因是随着反应的进行,过氧化氢溶液浓度在不断下降。
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【题目】煤是社会生产、生活中的重要能源,工业上常把煤进行气化和液化处理,使煤变成清洁能源。煤气化和液化流程示意图如下,请结合图像回答问题。
(1)精炼煤中的主要成分是碳,步骤②中发生反应的符号表达式为__。
(2)步骤③中,SO2进一步氧化得到X,X为硫的另一种氧化物,其中硫元素的化合价为+6价,X的化学式为__。
(3)经过进一步净化,含较多杂质的水煤气转化成合成气(CO和H2的混合气体),步骤④中生成的甲醇(CH3OH)是一种重要的化工原料,该反应的符号表达式为__,该反应的基本类型是__。
(4)循环气的主要成分是__和少量未完全分离出去的甲醇。
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【题目】下图是水厂生产自来水的主要流程,根据所学知识回答下列问题。
(1)A池中通过_________(填操作名称)除去水中的固体杂质。
(2)向吸附池中加入_________,利用其吸附性除去水中的颜色和异味
(3)向配送到用户家里的水中加入_________,发现产生较多泡沫,说明为软水。
(4)二氧化氯(ClO2)是安全、无毒的绿色消毒剂,二氧化氯中氯元素的化合价:________。
(5)漂白粉曾用于自来水杀菌消毒,其有效成分为次氯酸钙[Ca(ClO)2],可通过氯气和氢氧化钙反应制得,原理如下:Cl2 +Ca(OH)2Ca(ClO)2+CaCl2 +H2O,已知氢氧化钠(NaOH)与氢氧化钙的化学性质相似,请写出氢氧化钠与氯气反应的符号表达式:__________。
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【题目】下列图象不能正确反映对应变化关系的是( )
A | B | C | D |
A. 硫在足量氧气中燃烧 B. 加热一定量高锰酸钾固体
C. 加热氯酸钾和二氧化锰制氧气 D. 实验室利用双氧水制取氧气
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【题目】美国普度大学研发出一种制备氢气的新工艺,流程如图所示。(提供信息:合金就是一种或多种金属或非金属经过混合熔融冷却后形成的一种或多种金属的混合物。)下列说法错误的是
A.铝镓合金可以循环使用
B.太阳能的利用可以部分解决能源危机问题
C.流程中的氧化铝、水和氧气都属于氧化物
D.铝镓合金与水反应的符号表达式为:Al+H2OAl2O3+H2
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【题目】下列是化学实验中常见的基本操作,据图回答下列问题:
(1)如图A所示,手握细口瓶倾倒液体时,细口瓶标签的一面要_______________,细口瓶的瓶塞要____在桌面上。
(2)如图B所示,用完酒精灯后,必须用灯帽盖灭,盖灭后轻提一下灯帽,在重新盖好。对其原因的叙述不正确的一项是______________(填序号)
A平衡气压,方便取下灯帽
B挥发水分,利于点燃酒精灯
C减少挥发,利于节约酒精
(3)如图C所示,用酒精灯加热试管里的液体时:
①试管里的液体不应超过试管容积的_____________。
②先对试管进行____________________,然后用酒精灯的外焰对准药品所在部位加热。
(4)如图D所示,如果试管内壁附有不易洗掉的物质时,清洗试管一般先用试管刷蘸去污粉_________,再用自来水冲洗和蒸馏水润洗,然后倒放在试管架上晒干。实验室里玻璃仪器洗净的标准是____________。
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【题目】下表为“XX”钙片商品标签内容,下列说法不正确的是
XX儿童钙片 | |
主要成分 | 碳酸钙 维生素D |
功能 | 补钙 |
规格 | 2g/片 每片中含碳酸钙75% |
食用方法 | 嚼食,每日一片 |
A.该钙片为混合物
B.该钙片中钙元素质量分数为30%
C.每天食用该钙片它能为人体提供钙元素1克
D.钙片中的维生素D可增强人体对钙元素的吸收
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【题目】已知一定质量的纯净物A跟16g氧气进行充分的燃烧,恰好完全反应后,生成11g二氧化碳和9g水,请回答以下问题:
(1)参加反应的物质A的质量是_____;
(2)组成物质A的元素,一定有_____(填元素符号)
(3)物质A中各元素的质量比是多少?_____(写计算过程)
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【题目】某化学小组通过如图所示装置,测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响过氧化氢分解速率的因素。
(1)简要说明如何检查如图装置的气密性_________________。
(2)实验探究
(设计实验)每次均用30mL10%的过氧化氛溶液,采用不同量的二氧化锰粉末作催化剂,测定各次收集到500mL氧气时所用的时间,结果如下:(其他实验条件均相同)
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
二氧化锰粉末用量/g | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
所用时间/s | 17 | 8 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
>
(实验结论)请分析表中数据回答:二氧化锰的用量对反应速率有没有影响呢?__________(填“有”或“无”)。如果有,是怎样影响的呢?____________。
(拓展迁移)还有哪些因素可能影响该反应的速率呢?请说出你的一个猜想:_________。简要设计实验来证明你的猜想______________。
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