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專題四 催化劑的探究,,[知識整理] 1.催化劑：能_____反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量______,化學(xué)性質(zhì)_______.(一變兩不變) (1) 能較低溫度（或常溫下）使化學(xué)反應(yīng)速率發(fā)生最大的改變,經(jīng)常通過產(chǎn)生氣體的速率快慢來判斷. (2)質(zhì)量不變: 經(jīng)常通過把反應(yīng)后的物質(zhì)過濾、洗滌、干燥、________來判斷. (3)化學(xué)性質(zhì)不變: 經(jīng)常通過把反應(yīng)后的物質(zhì)回收后重復(fù)做實驗來判斷 2．影響化學(xué)反應(yīng)速率的其他因素 (1)溶液的濃度 (2)外界的溫度 (3)催化劑種類等 [例題分析] [例1]帶火星的小木條伸到盛有氧氣的集氣瓶中會________________ 。實驗室常用KClO3和MnO2混合加熱來制取氧氣，在此反應(yīng)中MnO2起______________作用。 【思路點撥】本題考查氧氣的檢驗方法和二氧化錳在用氯酸鉀制氧氣中的作用。 [解答]復(fù)燃；催化。 [例2]催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中有著重要作用。實驗室用過氧化氫分解制氧氣，常用MnO2作催化劑。,稱量,改變,不變,不變,專題四 催化劑的探究,,[提出問題]其他物質(zhì)能作過氧化氫分解的催化劑嗎? [猜想]甲同學(xué)認(rèn)為CuO或Fe2O3可以代替MnO2，因為按物質(zhì)的簡單分類，MnO2、CuO、Fe2O3都屬于____________________________。 [設(shè)計實驗]甲同學(xué)按下面步驟進(jìn)行實驗： ①在試管中加入5mL5％的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管； ②用精密的天平準(zhǔn)確稱量O.5 g Fe2O3紅色粉末，并將其加入一試管中； ③在步驟②的試管中加入5mL5％的過氧化氫溶液，把帶火星的木條伸入試管； ④待步驟③的試管中沒有氣泡后，進(jìn)行“某一操作”將固體洗凈，干燥、稱量，得紅色固體的質(zhì)量仍為0.5g。 [現(xiàn)象]甲同學(xué)觀察到步驟①中的現(xiàn)象為______________，步驟③中帶火星的木條復(fù)燃。 [反思]步驟④中進(jìn)行的“某一操作”是______________。乙同學(xué)認(rèn)為在步驟④后還需增加一個實驗，請你寫出該實驗的操作方法_________________________ _。 [結(jié)論]通過以上實驗步驟得出的結(jié)論是_______________________________。 請你舉一生活中應(yīng)用催化劑的事例____________________________________,專題四 催化劑的探究,,【思路點撥】要探究一種物質(zhì)能否可作某一反應(yīng)的催化劑，必須要根據(jù)催化劑概念中的“一變、兩不變”來設(shè)計實驗。首先要證明該物質(zhì)是否能加快這一反應(yīng)速率；其次再證明該物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后是否發(fā)生了改變。因此，甲同學(xué)設(shè)計了實驗①②③④?？墒羌淄瑢W(xué)設(shè)計的實驗只能證明Fe2O3能加快過氧化氫分解的速率以及Fe2O3在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量沒有變化，卻沒有證明Fe2O3在反應(yīng)后的化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生了改變，故乙同學(xué)認(rèn)為在步驟④后還應(yīng)增加一個實驗。 [解答]氧化物；帶火星的木條沒有復(fù)燃；過濾；把步驟④中的0.5g固體放入試管中，加入5mL5％的過氧化氫溶液中，把帶火星的木條伸入試管，觀察到木條復(fù)燃；Fe2O3可作這個反應(yīng)的催化劑；人們消化吸收食物要靠酶的催化作用來完成。 強(qiáng)化訓(xùn)練： A組 1、在用氯酸鉀制氧氣的過程中，添加少量二氧化錳的作用是（ ） A、 增加氧氣的生成量 B、可節(jié)省氯酸鉀的用量 C、使氯酸鉀在較低溫度下迅速放出氧氣 D、減慢氯酸鉀的分解速率 2．下列有關(guān)催化劑的說法正確的是（ ） A、二氧化錳是氯酸鉀的催化劑 B、催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率 C、催化劑并不參加化學(xué)反應(yīng) D、催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變,D,C,專題四 催化劑的探究,,3． 研究表明，許多金屬氧化物對氯酸鉀的分解有催化作用。分別用下列金屬氧化物作催化劑，氯酸鉀開始發(fā)生分解反應(yīng)和反應(yīng)劇烈時的溫度如下表所示：,（1）實驗室用氯酸鉀制取氧氣，如果不用二氧化錳作催化劑，最好選用_______（填序號） A. 氧化鐵 B. 氧化鋁 C. 氧化銅 D. 氧化鎂 （2）實驗室用氯酸鉀制取氧氣時，______（填“能”或“不能”）用實驗室中高錳酸鉀加熱制取氧氣的實驗裝置 （3）實驗室用氯酸鉀制取氧氣時若用二氧化錳作催化劑，反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量_______（填序號） A. 不變 B. 變大 C. 變小 D. 可能變大也可能變小 （4）實驗室加熱氯酸鉀制氧氣時，忘記加入二氧化錳，其結(jié)果是（ ） A. 不能產(chǎn)生氧氣 B. 生成氧氣的速度慢 C. 產(chǎn)生氧氣的總量減少 D. 沒有氯化鉀生成,B,A,C,能,專題四 催化劑的探究,,4、人教版新課標(biāo)化學(xué)教材九年級上冊（2012教育部審定）“分解過氧化氫制氧氣的反應(yīng)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(xué)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】,專題四 催化劑的探究,,【實驗結(jié)論】 （1）A中產(chǎn)生的氣體是 ； （2）實驗II、III證明：氧化鐵的 和 在反應(yīng)前后均沒有發(fā)生變化，可以作過氧化氫分解的催化劑； （3）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式 。 【實驗評價】 實驗設(shè)計IV的目的是 ； 若實驗IV觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快，由此你可以得到的結(jié)論是 。 【實驗拓展】 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(guān)催化劑的說法中正確的是 （填序號）。 A. MnO2只能作過氧化氫溶液分解的催化劑 B. 同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑 C. 催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率 D. 用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物 E. 酶是一種重要的生物催化劑，它屬于糖類,氧氣,化學(xué)性質(zhì) 質(zhì)量,2H202Fe2O32H20+O2↑,探究氧化鐵是否比二氧化錳的催化效果更好,二氧化錳的催化效果比氧化鐵好,B,專題四 催化劑的探究,,5. 科學(xué)探究是奇妙的過程。在一次實驗中，小明不小心把硫酸銅溶液滴加到了盛有5%H2O2的溶液的試管中，立即有大量的氣泡產(chǎn)生。硫酸銅溶液中含有三種粒子（H2O、SO42-、Cu2+），小明想知道硫酸銅溶液中的哪種粒子能使雙氧水分解的速率加快。請你和小明一起通過下圖所示的三個實驗完成這次探究活動，并填寫空白。 （1）你認(rèn)為最不可能的是哪一種粒子，理由是 。 （2）檢驗實驗①產(chǎn)生的氣體的方法是 。 （3）要證明另外兩種粒子能否加快雙氧水分解的速率，還需要進(jìn)行實驗②和③： 在實驗②中加入稀硫酸后，無明顯變化，證明 不起催化作用； 在實驗③中加入 后，會觀察到大量的氣泡，證明起催化作用的是 。 （4）小明如果要確定硫酸銅是催化劑，還須通過實驗確認(rèn)它在化學(xué)反應(yīng)前后 。,化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量都沒有改變,雙氧水是水溶液，所以水不是催化劑,用帶火星的木條伸入到試管①中，木條復(fù)燃，證明是氧氣,SO42-或硫酸根離子,CuCl2（或氯化銅）或Cu（NO3）2（或硝酸銅）,Cu2+或銅離子,專題四 催化劑的探究,,B組 6．科學(xué)探究是奇妙的過程，請你一起參與實驗探究，并填寫下列空白。 (1)[提出問題] 小森同學(xué)在滴加FeCI3 溶液時，不小心把滴加FeCI3 溶液的滴管放入到盛“雙氧水”(過氧化氫)的試劑瓶中，發(fā)現(xiàn)有大量的氣泡產(chǎn)生。小森聯(lián)想到用二氧化錳可作過氧化氫分解的催化劑，他想FeCI3 溶液能否也可以作過氧化氫分解的催化劑呢?于是他做了以下探究。 (2)[猜想與假設(shè)] FeCI3 溶液能作過氧化氫分解的催化劑。 (3)[設(shè)計與實驗],（4）[討論與反思] 已知FeCI3溶液中含有H2O、Fe3+和CI—三種微粒，小森同學(xué)又做了三種猜想： 猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCI3溶液中的H2O 猜想2：真正催化分解H2O2的是FeCI3溶液中的Fe3+ 猜想3：真正催化分解H2O2的是FeCI3溶液中的CI— 你認(rèn)為最不可能的是那一種猜想,理由是 。,試管中有大量的氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃,猜想1 ,因過氧化氫溶液中自身有水，可見水不是催化劑,專題四 催化劑的探究,,小森同學(xué)又對余下的兩種猜想，進(jìn)行了實驗探究，請你幫助他填寫下表：,7．某實驗小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，進(jìn)行了如下實驗： 證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解并與二氧化錳的催化效果進(jìn)行比較用右圖裝置進(jìn)行實驗，實驗時均以生成25 mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實驗的因素均已忽略，相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：,回答下列問題： （1）上述實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指__ ___________；,收集25mL氣體所需的時間,起催化作用的是Fe3＋,起催化作用的不是Cl－,Fe(NO3)3溶液（或Fe2(SO4)3溶液）,試管中有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃,專題四 催化劑的探究,,（2）若要證明實驗2中干燥管內(nèi)收集的氣體是O2，可待氣體收集結(jié)束后，用彈簧夾夾住B中乳膠管，拔去干燥管上單孔橡皮塞，____________________________________________； （3）為探究CuO在實驗2中是否起催化作用，需補做如下實驗（無需寫出具體操作）： a．_______________________________， b．CuO的化學(xué)性質(zhì)有沒有改變,CuO的質(zhì)量在反應(yīng)前后有沒有改變,把帶火星的木條伸入燥管內(nèi)，木條復(fù)燃，則是氧氣。,結(jié) 束,