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專題四 催化劑的探究,,[知識整理] 1.催化劑：能_____反應速率，而本身的質(zhì)量______,化學性質(zhì)_______.(一變兩不變) (1) 能較低溫度（或常溫下）使化學反應速率發(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)常通過把反應后的物質(zhì)過濾、洗滌、干燥、________來判斷. (3)化學性質(zhì)不變: 經(jīng)常通過把反應后的物質(zhì)回收后重復做實驗來判斷 2．影響化學反應速率的其他因素 (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]甲同學認為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____________________________。 [設計實驗]甲同學按下面步驟進行實驗： 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]甲同學觀察到步驟①中的現(xiàn)象為______________，步驟③中帶火星的木條復燃。 [反思]步驟④中進行的“某一操作”是______________。乙同學認為在步驟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)能否可作某一反應的催化劑，必須要根據(jù)催化劑概念中的“一變、兩不變”來設計實驗。首先要證明該物質(zhì)是否能加快這一反應速率；其次再證明該物質(zhì)的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后是否發(fā)生了改變。因此，甲同學設計了實驗①②③④?？墒羌淄瑢W設計的實驗只能證明Fe2O3能加快過氧化氫分解的速率以及Fe2O3在化學反應前后的質(zhì)量沒有變化，卻沒有證明Fe2O3在反應后的化學性質(zhì)是否發(fā)生了改變，故乙同學認為在步驟④后還應增加一個實驗。 [解答]氧化物；帶火星的木條沒有復燃；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，觀察到木條復燃；Fe2O3可作這個反應的催化劑；人們消化吸收食物要靠酶的催化作用來完成。 強化訓練： 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反應的速率 C、催化劑并不參加化學反應 D、催化劑在反應前后質(zhì)量和化學性質(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)生分解反應和反應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、人教版新課標化學教材九年級上冊（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】,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方程式 。 【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(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. 同一個化學反應可以有多種催化劑 C. 催化劑只能加快化學反應的速率 D. 用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應的反應物或生成物 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，還須通過實驗確認它在化學反應前后 。,化學性質(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] FeCI3 溶液能作過氧化氫分解的催化劑。 (3)[設計與實驗],（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,,小森同學又對余下的兩種猜想，進行了實驗探究，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行比較用右圖裝置進行實驗，實驗時均以生成25 mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略，相關數(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的化學性質(zhì)有沒有改變,CuO的質(zhì)量在反應前后有沒有改變,把帶火星的木條伸入燥管內(nèi)，木條復燃，則是氧氣。,結(jié) 束,