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某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:

实验编号
KClO3(g)
氧化物
产生气体(mL)(已折算为标况)
耗时(s)
化学式
质量(g)
实际回收
1
0.6



10
480
2
0.6
MnO2
0.20
90%
67.2
36.5
3
0.6
CuO
0.20
90%
67.2
79.5
4
0.6
Fe2O3
0.20
90%
67.2
34.7
5
0.6
Cr2O3
0.20
异常
67.2
188.3
 
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为                            

(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,还要测定反应剩余物中MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→                                       
(3)写出实验室中通过编号2制取氧气的化学方程式:                                    
(4)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为     (填物质的化学式)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是      (填化学式),可用                                     试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是                                            

(1)a→c→b→d(2分)
(2)过滤→洗涤→干燥→称量(2分)
(3)2KClO32KCl+3O2↑(3分)
(4)Fe2O3、MnO2、CuO(3分)
(5)Cl2(2分);润湿的淀粉碘化钾(2分);氯酸钾与Cr2O3发生氧化还原反应,生成氯气。(2分)

解析试题分析:(1)根据排水法测气体体积的进气方式为:短管进气长管出水,所用连接顺序为a→c→b→d。
(2)MnO2难溶于水,测定反应剩余物MnO2的质量,要溶解、过滤、洗涤、干燥、称量。
(3)编号2为MnO2作催化剂,氯酸钾分解制取氧气,化学方程式为:2KClO32KCl+3O2
(4)根据生成相同体积氧气时所用时间的长短,Fe2O3作催化剂用时最短,MnO2作催化剂用时次之,CuO作催化剂用时最长,所以其催化能力从大到小的顺序为:Fe2O3 >MnO2 >CuO。
(5)用Cr2O3做研究实验时,发现有刺激性气味的气体产生,同时绿色的混合物变成了橘黄色,则Cr元素的化合价升高,Cl元素的化合价降低,氯酸钾在加热条件下将Cr2O3氧化为可溶性化合物,同时生成氯气,其化学式为Cl2,氯气能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝,则可以使用湿润的淀粉碘化钾试纸检验氯气。
考点:本题考查化学反应速率影响的因素、探究催化剂对化学反应速率的影响及催化效果、化学反应现象的分析与判断。

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

(4分)在一固定容积的密闭容器中,a mol/LN2和b mol/L H2反应,一定条件下经过2min达到平衡,生成c mol/L NH3
求:(1)用H2表示的速率是多少?(2)N2的转化率是多少?

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科目:高中化学 来源: 题型:计算题

2012年2月27日深圳宣称进入“200万辆汽车时代”,汽车尾气已成为重要的空气污染物。
(1)汽车内燃机工作时引起反应:N2(g)+O2(g)2NO(g),是导致汽车尾气中含有NO的原因之一。T℃时,向2L密闭容器中充入4mol N2和6molO2,5min后达平衡时NO物质的量为4mol,该反应的速率v(N 2)为        ;计算该条件下的平衡常数(写出计算过程)。
(2)恒温恒容,能说明反应 2NO(g)  N2(g)+O2(g) 达到平衡的是        (填代号)。

A.NO、N2、O2的浓度之比为2∶1∶1
B.N2的浓度不再发生变化
C.单位时间内消耗2 mol NO,同时消耗1 mol N2
D.容器内气体密度不再发生变化
(3)H2或CO可以催化还原NO以达到消除污染的目的:
①已知:N2(g)+ O2(g) = 2NO(g)     △H = +180.5kJ/mol
H2(g)+1/2O2(g) = H2O(l)    △H = —285.8kJ/mol
则H2(g)与NO(g)反应生成N2(g)和H2O(l)的热化学方程式为                         。
②当质量一定时,增大固体催化剂的表面积可提高化学反应速率。下图是反应:2NO(g) + 2CO(g) 2CO2(g)+ N2(g) 中NO的浓度随温度(T)、催化剂表面积(S)和时间(t)的变化曲线,据此判断该反应的△H      0 (填“>”、“<”或“无法确定”)。若催化剂的表面积S1>S2 ,在下图中画出NO的浓度在T1、S2条件下达到平衡过程中的变化曲线,并注明条件。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

碘在科研与生活中有重要应用。某兴趣小组用0.50mol·L-1KI、0.2%淀粉溶液、0.20mol·L-1K2S2O8、0.10mol·L-1Na2S2O3等试剂,探究反应条件对化学反应速率的影响。
已知:S2O82-+2I-═2SO42-+I2(慢),I2+2S2O32-═S4O62-+2I- (快),
(1)向KI、Na2S2O3与淀粉的混合溶液中加入一定量的K2S2O8溶液,当溶液中的Na2S2O3耗尽后,溶液颜色将由无色变成为    色。为确保能观察到该现象,S2O32—与S2O82—初始的物质的量需满足的范围为:n(S2O32—):n(S2O82—      
(2)为探讨反应物浓度对化学反应速率的影响,设计的实验方案如下表:

表中Vx=          mL,反应速率最快的是         (填序号)。
(3)已知图中A曲线为某条件下,浓度c(S2O82—)~ 反应时间t的变化曲线图,若保持
其他条件不变,     (填“B”或“C”)曲线为降低反应温度,     (填“B”或“C”)曲线为加入催化剂。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。

(1)定性分析:如图1可通过观察       ,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理,其理由是       
(2)定量分析:如图2所示,实验时均生成40 mL气体,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是         
(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式                
②实验时放出气体的总体积是        mL。
③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为:            
解释反应速率变化的原因                   
④H2O2的初始物质的量浓度是            (请保留两位有效数字)。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

氨基甲酸铵(NH2COONH4)是一种白色固体,易分解、易水解,可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵,并探究其分解反应平衡常数。反应的化学方程式: 2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s)。请按要求回答下列问题:
(1)请在下图1方框内画出用浓氨水与生石灰制取氨气的装置简图。
(2)制备氨基甲酸铵的装置如下图2所示。生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。

①从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_____________(填操作名称)。
②上图3中浓硫酸的作用是_______________________________________。
(3)将一定量纯净的氨基甲酸铵固体置于特制的密闭真空容器中(假设容器体积不变,固体试样体积
忽略不计),在恒定温度下使其达到分解平衡。实验测得不同温度下的平衡数据列于下表:

温度(℃)
15.0
20.0
25.0
30.0
35.0
平衡总压强(kPa)
5.7
8.3
12.0
17.1
24.0
平衡气体总浓度(×10-3mol/L)
2.4
3.4
4.8
6.8
9.4
 
①下列选项可以判断该分解反应达到平衡的是________。
A.
B.密闭容器内物质总质量不变
C.密闭容器中混合气体的密度不变
D.密闭容器中氨气的体积分数不变
②该分解反应的焓变ΔH______0(填“>”、“=”或“<”)。
25.0℃时的分解平衡常数的值=__________________________。
③取一定量的氨基甲酸铵固体放在一个带活塞的密闭真空容器中,在25.0℃下达到分解平衡。若在恒温下压缩容器体积,氨基甲酸铵固体的质量将_________(填“增加”,“减少”或“不变”)。
(4)图2中反应器用冰水冷却的原因是_____________________________________。

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

某实验小组欲制取氧化铜并证明氧化铜能加快氯酸钾的分解,进行了如下实验:
(一)制取氧化铜
①称取2 gCuSO4·5H2O研细后倒入烧杯,加10 mL蒸馏水溶解;
②向上述CuSO4溶液中逐滴加入NaOH溶液,直到不再产生沉淀,然后将所得混合物加热至沉淀全部变为黑色;
③将步骤②所得混合物过滤、洗涤,晾干后研细备用。
回答下列问题:
(1)上述实验步骤中需要使用玻璃棒的是_______________(填实验序号),步骤②中加热所用仪器的名称是___________________;
(2)步骤③中洗涤沉淀的操作是___________________________________。
(二)证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较
用下图装置进行实验,实验时均以生成25 mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略,相关数据见下表:

实验序号
KClO3质量
其它物质质量
待测数据

1.2 g
无其他物质
 

1.2 g
CuO  0.5 g
 

1.2 g
MnO2  0.5 g
 
回答下列问题:
(3)上述实验中的“待测数”据指_____________;
(4)本实验装置图中量气装置B由干燥管、乳胶管和50 mL滴定管改造后组装而成,此处所用滴定管是___________(填“酸式”或“碱式”)滴定管;
(5)若要读取实验⑤中干燥管内收集的气体体积,应注意 ____________________
____________________________________________________;
⑹为探究CuO在实验⑤中是否起催化作用,需补做如下实验(无需写出具体操作):
a._______________________________,
b.CuO的化学性质有没有改变

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

在25℃的条件下,下列叙述正确的是

A.将稀氨水逐滴加入稀硫酸中,当溶液的pH=7时,c(SO)= c(NH4)
B.pH=3的醋酸溶液,稀释至原体积的10倍后pH=4
C.pH=11的NaOH溶液与pH=3的醋酸溶液等体积混合,溶液pH<7
D.向0.1mol·L-1的氨水中加入少量硫酸铵固体,则溶液中c(OH) 增大

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科目:高中化学 来源: 题型:单选题

(原创)向100mL 0.1mol/L醋酸溶液中加入下列物质,混合溶液有关量或性质变化趋势正确的是

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