人教版新課標化學教材九年級上冊 “分解過氧化氫制氧氣的反應中二氧化錳的催化作用”,以及“尋找新的催化劑”研究性實驗,引起了化學探究小組的興趣。
【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?
【實驗探究】

實驗步驟
實驗現(xiàn)象
Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B 兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵(Fe2O3)粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條,觀察現(xiàn)象。
A試管中產生氣泡,帶火星木條復燃,B試管中無明顯現(xiàn)象
Ⅱ待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時,重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管,如此反復多次試驗,觀察現(xiàn)象。
試管中均產生氣泡,帶火星木條均復燃
Ⅲ.將實驗Ⅱ中的剩余物進行分離,并將所得氧化鐵粉末進行洗滌、干燥、稱量,所得固體質量仍為ag。
 
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氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。
 
 
(1)在第Ⅲ步中,要使剩余物分離必須進行的操作是            ,必須用到的儀器有鐵架臺、玻璃棒、燒杯和          ,玻璃棒的作用是       。
(2)在第Ⅳ步實驗中,可以用點滴板(如右圖所示)代替試管C、D完成,
改進后的優(yōu)點是                                            。
【實驗結論】
(1)實驗Ⅱ和Ⅲ分別可以證明:氧化鐵的                在反應前后均沒有發(fā)生變化,可以作過氧化氫分解的催化劑;
(2)寫出實驗Ⅰ的A試管中發(fā)生反應的的符號表達式                        。
【實驗評價】
實驗設計Ⅳ的目的是                                        ;
若實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結論是 
【知識拓展】
(1)查閱資料得知,CuO、CuSO4、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關催化劑的說法中正確的是          。
A. 催化劑只加快化學反應速率  
B.同一個化學反應可以有多種催化劑
C. MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑
D.用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物
(2) 馬鈴薯長期放置后會發(fā)芽,發(fā)芽馬鈴薯中含有一種致毒成分茄堿(C45H73O15N),又稱馬鈴薯毒素,是一種弱堿性的甙生物堿,又名龍葵甙,大量食用未成熟或發(fā)芽馬鈴薯可引起急性中毒。
①茄堿的相對分子質量為          ;
②茄堿中氫、氧兩種元素的元素質量比為         ;
③茄堿中氧元素的質量分數(shù)為       (計算結果保留一位小數(shù));
④433.5g茄堿中含有     g碳元素。


【實驗探究】⑴過濾,漏斗,引流。
⑵節(jié)約藥品,可以做對比試驗(答案合理即可)。
【實驗結論】⑴化學性質和質量
⑵H2O2H2O+ O2 
【實驗評價】⑴探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好
⑵二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
【知識拓展】⑴B
⑵①867  ②73:240   ③27.7%   ④270

解析試題分析:
【實驗探究】
⑴在第Ⅲ步中,實現(xiàn)的是固體氧化鐵與液體水的分離,故通過過濾實現(xiàn)。過濾用到的儀器除上述外,還缺少漏斗。
⑵用點滴板代替試管的最大優(yōu)點是節(jié)約了藥品用量。
【實驗結論】
⑴實驗Ⅱ的實驗目的是為了說明用過的氧化鐵仍具有改變過氧化氫反應速率的這一性質,也就是說它的化學性質保持不變。實驗Ⅲ中“所得固體質量仍為ag”,明顯是為了說明反應前后質量不變。
⑵實驗Ⅰ的A試管中發(fā)生的反應為過氧化氫的分解反應,不過與教材不同的是催化劑變成了氧化鐵,而不是二氧化錳。
【實驗評價】
⑴實驗Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ是為了驗證【提出問題】中的“氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑”這一問題,而實驗設計Ⅳ的目的是則是為了驗證【提出問題】中的“其催化效果如何”這一問題。從實驗設計可以看出,“催化效果如何”是通過與二氧化錳作催化劑來進行比較說明的。
⑵通過“實驗Ⅳ觀察到D試管中產生氣泡的速率更快”這一現(xiàn)象,不難理解二氧化錳的催化效果比氧化鐵好。
【知識拓展】
⑴催化劑作用是“改變”化學反應的速率,具體地說,有些催化劑能加快化學反應速率,有些則是減慢化學反應的速率。故A錯誤。B.同一個化學反應可以有多種催化劑,正確。比如說過氧化氫分解,其催化劑可以是二氧化錳,也可以是硫酸銅溶液,還有本題中提到的氧化鐵等。所以答案選B。C. MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑。錯誤。二氧化錳至少還是氯酸鉀分解的催化劑。D.用作催化劑的物質不可能是其他反應的反應物或生成物。也是錯誤的,比如二氧化錳,它是高錳酸鉀制氧氣的生成物,以后會學到,它也是實驗室制取氯氣的反應物。
(2)①相對分子質量是相對原子質量之和。茄堿的相對分子質量為12×45+1×73+16×15+14=867 ②茄堿中氫、氧兩種元素的元素質量比為1×73:16×15=73:240 ③茄堿中氧元素的質量分數(shù)為(16×15/867) ×100%=27.7% ④433.5g茄堿中含有碳元素為:(12×45/867) ×100%×433.5g=270g
考點:催化劑概念,化學式計算,過濾操作

練習冊系列答案
相關習題

科目:初中化學 來源: 題型:探究題

同學們在學習了木炭還原氧化銅的實驗后,聯(lián)想到單質碳的一些化學性質,對反應后的氣體成分產生了疑問,某學習小組對該反應產物中的氣體成分進行了探究。
〔猜 想〕
①氣體產物全部是CO2 ②氣體產物全部是CO ③氣體產物            
〔查閱資料〕 CO氣體能使?jié)駶櫟狞S色氯化鈀試紙變藍色。
〔設計實驗〕根據(jù)各自的猜想,他們共同設計了如下圖的實驗裝置進行探究。

〔現(xiàn)象與分析〕 

現(xiàn)象
結論
如果裝置B                , 裝置C無現(xiàn)象
則猜想①成立
如果裝置B無現(xiàn)象,裝置C                 
則猜想②成立
如果裝置B          ,裝置C____________
則猜想③成立
 
〔結論〕實驗現(xiàn)象證明猜想③成立,同學們的疑問是合理的。
〔反思〕
(1)同學們對CO產生的原因進行了分析:
①原因一:木炭和氧化銅在高溫條件下直接發(fā)生反出產生CO;
②原因二:反應C+2CuO2Cu+CO2↑中的一種產物和反應物木炭又發(fā)生了化學反應,產生了CO;
請你從原因一、原因二中選擇其一,用化學方程式表示存在此原因的化學反應原理______________________________________________。
(2)根據(jù)上述實驗,請你歸納出單質碳在工業(yè)上的重要用途                  

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

鐵暴露在空氣中會生銹。不知你注意了沒有,將蘋果切開不久,果肉上就會產生一層咖啡色的物質,也好象是生了“銹”一樣。某化學活動小組對此進行了探究。
【提出問題】切開的蘋果“生銹”與什么因素有關?
【猜想與假設】
猜想①:可能是果肉中的物質與空氣中的氮氣作用而“生銹”;
猜想②:可能是果肉中的物質與空氣中的氧氣作用而“生銹”;
猜想③:可能是果肉中的物質與空氣中的二氧化碳作用而“生銹”;
【收集證據(jù)】
(一)查閱有關資料:已知蘋果“生銹”是果肉里的物質(酚和酶)與空氣中的一種物質發(fā)生氧化反應,生成咖啡色的物質。且溫度越高反應越快。
(二)實驗探究:針對上面的猜想,化學活動小組依次設計了實驗方案,將蘋果肉分別放入   三種氣體中,依次觀察到下列實驗現(xiàn)象。請你幫他們填寫下表。

 
氮氣
氧氣
二氧化碳
現(xiàn)象
不變色
變色
                
結論
果肉變色與氮氣無關
          
果肉變色與二氧化碳無關
 
【反思與評價】
在三種猜想中,你認為猜想       (填代號)最不合理, 理由是                       
【應用】根據(jù)上述結論,要防止果汁變質,果品加工和保存果汁時可采取的措施是       。(寫一點即可)

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

某化學小組同學利用如圖所示裝置進行實驗.
(1)若裝置Ⅰ中加入石灰石和過量稀鹽酸,裝置Ⅱ中加入澄清石灰水.打開a,關閉b,裝置Ⅰ中觀察到的現(xiàn)象是          ;一段時間后,關閉a,打開b,裝置Ⅱ中觀察到的現(xiàn)象是                                 
(2)若利用裝置Ⅱ完成模擬合成氨氣(N2+3H22NH3)過程中的氣體混合實驗.從裝置Ⅱ右側導管通入氮氣,左側導管通入氫氣,則裝置Ⅰ中加入的藥品是             ,裝置Ⅱ中加入濃硫酸,則裝置Ⅱ的作用有:①         ;②使氮氣和氫氣充分混合;③通過觀察                   來控制氣體的體積比,從而提高氮氣和氫氣的利用率.

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

張麗同學欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設計并完成了下表所示的探究實驗:

 
實驗操作
實驗現(xiàn)象
實驗結論或總結
結論
總結
實驗一
取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中,伸入帶火星的木條
有氣泡產生,木條不復燃
過氧化氫分解產生氧氣,但反應速率     。
反應的化學方程式為:
                      。
二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑
實驗二
向盛水的試管中加入二氧化錳,伸入帶火星的木條
沒有明顯現(xiàn)象
                      
實驗三
                        
                       
                      
       
       
       
二氧化錳能加快過氧化氫的分解
 
請你幫張麗同學填寫上表中未填完的空格。
(1)在張麗的探究實驗中,“實驗一”和“實驗二”起的作用是        。
(2)小英同學認為僅由上述實驗還不能完全得出表內的“總結”,她補充設計了兩個方面的探究實驗,最終完成了對“命題”的實驗證明。
第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量,其目的是:      
第二方面的實驗是利用“實驗三”反應后試管內的剩余物繼續(xù)實驗。接下來的實驗操作是:        。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

小紅為大家做了一個“燃紙成鐵”的趣味實驗.將一張濾紙(組成元素為C、H、O)用FeCl3濃溶液潤濕,在酒精燈上烘干后點燃,濾紙變黑、紅熱,最終生成黑褐色物質.小紅告訴大家:黑褐色物質中含有鐵單質.
【提出問題】黑褐色物質中真的含有鐵單質嗎?
【探究過程】
(1)小紅先從反應物分析,因為           所以反應后可能生成鐵單質.
(2)為獲得實驗證據(jù),小紅做了實驗1.
實驗1:將黑褐色物質放入稀鹽酸中,發(fā)現(xiàn)有連續(xù)微小氣泡產生.若黑褐色物質中含有鐵單質,則反應的化學方程式為             
(3)小明提出疑問:由反應物的組成分析,能與稀鹽酸反應產生氣泡的物質不一定是鐵單質,還可能是                  
小紅通過查閱資料得知,在高溫條件下不可能生成此類物質.
(4)小明仍有疑問:實驗1中產生的氣泡也可能是濾紙?zhí)蓟笪降目諝猓疄榇,小紅又做了實驗2:                 觀察到有微小氣泡產生但很快停止.證明實驗1中的連續(xù)氣泡確實是由鐵單質與稀鹽酸反應產生的.
(5)為進一步證明黑褐色物質中有鐵單質,小紅又做了實驗3.
實驗3:將黑褐色物質放入                溶液中,觀察到                
【得出結論】通過以上實驗探究,證明黑褐色物質中確實含有鐵單質.
【實驗反思】小紅所做實驗1和實驗2用了對比實驗,這種實驗的要求是                                            

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

某研究性學習小組將實驗室制備二氧化碳氣體反應后的廢物進行處理,目的是制取中性干燥劑CaCl2。得到固體后,他們對固體的成分進行了如下探究:
[提出猜想]
猜想一:只有CaCl2;
猜想二:CaCl2和CaCO3
猜想三:CaCl2和HCl。

 
操作
現(xiàn)象
結論
步驟一

                              
猜想二成立
步驟二

                              
 
通過討論,大家認為“猜想三”不成立,理由是                                      
[實驗探究]
(1)寫出有關反應的化學方程式:                                           。
(2)實驗結束后,同學們根據(jù)復分解反應發(fā)生的條件,總結出得到CaCl2的不同途徑,如:
①Ca(OH)2+YCla=CaCl2+Z↓,那么Z可能是                   填一種物質的化學式即可);
②CaXm+2YClb=CaCl2+H2O,則“YClb”屬于           類物質。
(3)同學們又用類比的方法對CaCl2可能具有的化學性質進行了探究,總結出其能與下列物質中的       發(fā)生反應(填編號)。
①HNO3 ②AgNO3 ③Na2CO3 ④Fe(OH)3  ⑤Mg ⑥BaCO3

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

氫化鈣(CaH2)固體是一種儲氫材料,是登山運動員常用的能源提供劑。
【閱讀資料】
①堿石灰是氧化鈣和氫氧化鈉的混合物;
②鈣遇水立即發(fā)生劇烈反應生成氫氧化鈣和氫氣;
③氫化鈣要密封保存,遇水反應生成氫氧化鈣和氫氣。
【氫化鈣的制備】
氫化鈣通常用氫氣與鈣加熱制得。某化學興趣小組設計的制取裝置如圖1所示(固定裝置省略)。

回答下列問題:
(1)裝置A中制取氫氣的化學方程式為                                                 。
(2)裝置B的作用是                                                               。
(3)裝置C中制取氫化鈣的化學方程式為                                              。
(4)若不改變溫度,整套裝置氣密性的檢查方法是                                       。
【產品的定量測定】
通過上述方法制得的氫化鈣樣品中常混有未完全反應的鈣(其余可能的雜質忽略不計)。樣品純度的測定步驟如下:
①檢查裝置氣密性,裝入藥品,按圖2(固定裝置省略)所示連接儀器;
②調整水準管高度,使量氣裝置兩邊的液面保持同一水平。讀取液面所在的刻度數(shù)據(jù)為10.0mL;
③將Y形管慢慢傾斜,直到A端的水全部與B端的樣品混合;
④反應結束,冷卻至室溫,再次讀取液面所在刻度數(shù)據(jù)為110.0mL。
回答下列問題:
(5)如何判斷樣品與水完全反應:                                                     
(6)反應生成氫氣的體積為                 mL。
(7)已知該實驗條件下,氫氣的密度為0.09mg/mL,樣品中氫化鈣的純度為      (結果精確到0.1%)。

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科目:初中化學 來源: 題型:探究題

某實驗小組為檢驗露置在空氣中的NaOH固體是否變質并確定其組成,開展了一下探究活動.
【討論與交流】
(1)NaOH能與空氣中的        (填化學式)發(fā)生反應生成Na2CO3
(2)Na2CO3的水溶液呈堿性.
【查閱資料】
(3)NaOH在空氣中不會轉化成NaHCO3;
(4)CaCl2、NaCl的水溶液均呈中性.
【猜想假設】猜想一:固體全部為NaOH.
猜想一:固體全部為          
猜想一:固體為NaOH和Na2CO3的混合物.
【實驗探究】將待檢固體溶于水配成溶液.按以下兩種方案進行實驗:
方案一:用潔凈的玻璃棒蘸取該溶液滴在pH試紙上,測得pH   (填“>”、“<”或“=”),說明猜想一成立.、
方案二:取該溶液少許,往其中加入足量CaCl2溶液,有白色沉淀產生;待沉淀不再產生,過濾,再往濾液中滴入酚酞試液,溶液變成    色,說明猜想三成立.
【歸納與總結】很明顯,方案一的結論   (填“正確”或“錯誤”),理由是        
【探究與拓展】為進一步確定原固體的組成,該實驗小組的同學稱取26.6g待檢固體,按如圖所示過程實驗(步驟②產生的氣體全部逸出),請參照圖中提供的數(shù)據(jù)計算:

(5)26.6g固體混合物中Na2CO3的質量.
(6)所用稀鹽酸中溶質的質量分數(shù).
(7)實驗最終所得351g溶液中溶質的質量分數(shù).

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同步練習冊答案