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竞赛3 催化剂相关

发布时间:2014-07-02 15:12:22  

竞赛辅导专题点3 由“二氧化锰”说开去

课题:我们把KClO3和MnO2混合共热后,很快就产生了氧气。探究:氧气是由什么物质反应生成的?

采用“猜想”作出假设:

猜测一: 是KClO3 反应生成的;

猜测二: 是MnO2反应生成的;

猜测三: 是KClO3和MnO2 反应生成的;

结论:氧气由氯酸钾反应放出。

产生新的问题:MnO2在此处的作用是什么?加快KClO3分解的速度,从而引出新的概念“催化剂”。

催化剂的特点:_______________________________________________________________。 判断:MnO2是催化剂。( )

1、(02)氢气是一种绿色能源,科学家们最新研制出利用太阳能产生激光,再用激光使海水分解得到氢气的新技术,其中海水分解可以用化学方程式表示为:

激光 2H2O——→2H2↑+O2↑。下列说法不正确的是 ( ) TiO2

A、TiO2 在反应中氧化剂 B、水分解不产生污染物

C、TiO2在反应中作催化剂 D、该技术可以将太阳能转化为氢能

2.下列物质在一定条件下,不会分解出氧气的是 ( )

A.H2O B. KClO3 C. MnO2 D.KMnO4

3、某学生将一定质量的氯酸钾分成a、b两等分,他在a中加入少量二氧化锰混合均匀后将其装入试管中,另一份b直接装入试管中,然后按照要求架设好装置进行氧气的制取。其制取氧气的情况如图所示:

(1)曲线缓则反应慢、曲线陡则反应快,试将将a、b标在图中的“□”中;

(2)点A、点B表示____________________ ,点C、点

D表示 ____________________(填“反应开始”或“反应结束”)。

(3)OA、OB表示反应前所需的加热时间,依据OB>OA可看出催化剂二氧化锰的存在不仅可以加快化学反应速率,而且还可以____________________。

(4)图中a、b两种情况的最终氧气产量均为12g,说明催化剂只能改变化学反应速率,不能改变 ____________________。

4、实验室制取氧气可以采用加热氯酸钾(白色固体)和二氧化锰混合物的方法,现加热质量相等的两份氯酸钾,一份中混入少量的二氧化锰(b曲线),分别同时加热,放出氧气的质量(m)与反应时间(t)的关系图像正确的是( )

5、现有a、b两份质量相等的固体,其中a是氯酸钾和二氧化锰的混合物,b是纯净的氯酸钾,同时加热制氧气。当a,b均完全反应后,得到的气体与加热时间的关系是( )

6、实验室用等质量的高锰酸钾和氯酸钾(加少量的二氧化锰),分别制取氧气的数据分析右图所示。依据图示信息所得出的分析正确的是 ( )

A. 同时开始加热,先收集到氧气的是氯酸钾

B. 用相同容积的试管制取较多量的氧气时,宜选择氯酸钾为原料

C. 加入少量的二氧化锰使氯酸钾产生的氧气质量增加

D. 反应时间较长的是高锰酸钾

7、取a、b两份质量相等的氯酸钾,另在b中放少量高锰酸钾,分别加热,放出氧气的质量(mo2)与时间(t)图象正确的是( )

8、将A克的KClO3和B克的MnO2混合加热,使之完全反应

(1) 若得到KCl为C克,则可制得O2质量为__________克,二氧化锰的质量为________克。

(2) 若得到剩余固体质量为C克,则可制得O2质量为__________克,同时会生成氯化钾__________克。

(3) 若反应后固体质量减轻C克,则可制得O2质量为________克。

9、实验室用一定质量的氯酸钾和二氧化锰的混合物加热制氧气,反应前后二氧化锰在固体

混合物中的质量分数( )

A. 变小 B. 变大 C. 不变 D. 无法判断

10、(05茂名)科学探究是奇妙的过程,请你一起参与实验探究,并填写下列空白:

(1)[提出问题]:小松同学用“双氧水”(过氧化氢溶液)清洗伤口时,不小心将过氧化

氢溶液滴到水泥板上,发现大量气泡产生。小松联想到自己曾经用二氧化锰做过氧化氢分解的催化剂,他想,水泥块能否也可作过氧化氢分解的催化剂呢?于是他到附近建筑工地取回一些小水泥块,并用蒸馏水浸泡,冲洗 、干燥、并进行以下探究。

(2)[猜想]:水泥块能作过氧化氢分解的催化剂。

(3)[实验验证]:

(4)[结论]:水泥块能加快过氧化氢的反应速率,故水泥起能作过氧化氢的催化剂。

(5)[讨论与反思]:小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明水泥块为过氧化氢的催化

剂,她觉得需要增加一个探究实验:探究-________________________。

[实验步骤]:

①准确称量水泥块的质量

②完成实验二

③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,__________.___________ 对比反应前后水泥块的质量。

[分析]:如果水泥块反应前后质量不变,则说明水泥块可以作为过氧化氢分解的催化剂。

(6) 但小华认为:要证明小松的猜想,小芳的补充实验还是不足够,还需要再补充一

个探究实验:探究__________________________________。

11、氯酸钾受热分解的化学方程式为 2KClO2KCl+3O2↑ 对“24.5g氯酸钾受热完全分解产生多少克氧气一题”小莉和小华两位同学分别采用了两种不同的计算方法:

试回答下问题:

(1)你认为他们的解题思路和方法都正确吗?答:

(2)若要计算31.6g高锰酸钾受热完全分解产生氧气的质量,你认为也能用上述两种方法解答吗?请你把能用的解法和计算过程写下来.

(3)你认为在什么情况下,小莉和小华同学的解法都能应用?

12.加热31.6可高锰酸钾,得到3克氧气时,剩余固体成分是????( ) A.KMnO4、K2MnO4、MnO2 B.KMnO4、MnO2

C.KMnO4、K2MnO4 D.K2MnO4、MnO2

13.实验室用8克高锰酸钾放在试管里加热,反应后称得剩余固体的质量为7.2克,那么剩余固体应该是????( )

A.KMnO4、K2MnO4、MnO2 B.KMnO4 C.KMnO4、K2MnO4 D.K2MnO4、MnO2

14、实验室部分仪器或装置如下图所示,请回答下列问题:

(1)若要组装一套过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的发生装置,可选择图中的 (14) (填仪器下方的字母,下同),收集装置可选用图中的 (15) ,检验氧气是否收集满的方法是 (16) ;

(2)若用氯酸钾制和二氧化锰制取氧气,还需要的实验仪器是 (17) ,

写出用该原理制取氧气的化学方程式 (18) ,

用右图所示装置收集氧气,氧气应从 (19) (填“a”或“b”)端导入。

(3)以下是某研究小组探究影响反应速率部分因素的相关实验数据。

a

b

①通过实验a和b对比可知,化学反应速率与 (20) 有关;从实验 (21) 和(21) 对比可知,化学反应速率与温度的关系是:

(22) ;

②化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果,化学反应速率与微观粒子的概率有关。试从微观角度解释“反应物浓度越大,化学反应速率越快”的原因是:

(23) 。

③用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总质量 (24) (选填“减小”或“不变”或“增大”)。

(4)该兴趣小组还测定了实验室中一瓶久置的过氧化氢溶液中过氧化氢的质量,探究小组先用电子天平称取MnO2 1.0克,称取步骤为:(1)接通电源,(2)开机,(3)在电子天平上放上烧杯,(4)按去皮按钮,(5)添加MnO2 粉末,称取1.0克。随后将盛有68.0g过氧化氢溶液的烧杯放在电子天平上,再将MnO2 粉末放入烧杯中,实验相关数据如下图所示:

至质量不再减轻 + ①反应生成氧气的质量为 (25) g。

②电子天平与传统的托盘天平相比,有许多优点,请你写出其中的一条优点 (26) 。

③计算该过氧化氢溶液中过氧化氢的物质的量(根据化学方程式写出计算过程)。

15、小珍阅读课外资料得知:用氯酸钾制取氧气时,

除了用二氧化锰还可用氧化铜等物质作催化剂,于是她对氧化铜产生了探究兴趣。

【提出问题】氧化铜是否也能作氯酸钾分解的催化剂?它是否比二氧化锰催化效果更好?

【查阅资料】二氧化锰、氧化铜均为不溶于水的黑色粉末。

【设计实验】小珍以生成等体积的氧气为标准,设计了下列三组实验:

(其它可能影响实验的因素均忽略)。

Ⅰ、上述实验应测量的“待测数据”是(58) 。

Ⅱ、若实验②比实验①的“待测数据”更(59) (填“大”或“小”),说明氧化铜能加快

氯酸钾的分解速率。

【质疑】这样能说明氧化铜是氯酸钾分解的催化剂吗?

【预期结论】不能。原因是(60) 。

【设计实验】将实验②反应后的固体加水充分溶解、(61) 、洗涤、(62) 、称量,此过程中需要用到的玻璃仪器有烧杯、(63) 、(64) ,第二步操作时耗时较长的原因可能是(65) 。

若最终称量得到0.5g黑色粉末,应再将黑色粉末放入试管中,(66) (简述操作和现象)。

【结论】氧化铜能作氯酸钾的催化剂。

【评价设计】你认为小珍设计实验③和实验②对比的目的是(67) 。

(3)若用右图装置收集较为干燥的氧气,

如何验满?(68) 。

(4)实验室用装置E制取氧气,如用注射器C替换长颈漏斗,优点是(69) 。

(5)注射器C也可用于检查装置E的气密性,步骤如下:

Ⅰ、向锥形瓶中加入少量水,使长颈漏斗插入液面以下。Ⅱ、将注射器C连接到装置E的导管口处。Ⅲ、缓慢拉动注射器C的活塞,观察到(70) ,表示装置E的气密性良好。

(6)若用分液漏斗替换装置E中的长颈漏斗,则有如下图的氧气发生装置。

取34 g过氧化氢溶液于分液漏斗A中,向(71) (填仪器名称)B中加入一定量的二氧化锰,活塞K保持打开。不同时间电子天平的读数如下表所示(不考虑H2O逸出):

请根据要求回答下列问题:

① 发生反应的化学方程式为(72) ;

② 生成氧气的物质的量为(73) mol;

③ 根据上述氧气的量计算参加反应的过氧化氢的物质的量

(根据化学方程式列式计算)(2分)

(74)

16、用一定量的氯酸钾与一定量的二氧化锰混合加热制取氧气,反应前二氧化锰的质量分数为20%,加热一段时间后,二氧化锰的质量分数为25%,求氯酸钾的分解率?

[氯酸钾的分解率=参加反应的氯酸钾质量/反应前氯酸钾的总质量 ]

17、加热w g氯酸钾和二氧化锰的混合物制取氧气,收集一定量的氧气后剩余的固体为m g。在反应前的固体混合物中,二氧化锰占15%,而在反应后的固体中二氧化锰占20% 。那么氯酸钾的分解率约为( )

A、5% B、25% C、45% D、75%

18、取MnO2和KClO3的混合物25g,加热至恒重。在一定温度下,将残留的固体加入12g水中,有12g固体未溶,再加入5g水,仍有10g固体未溶。KCl在不同温度下的溶解度见下表。求原混合物中可能含有KClO3的质量。

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