2019年中考化学专题突破：催化剂探究

催化剂探究例1 研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：【假 设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关AB【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入相同质量的二氧化锰和水泥块，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。【进行实验】右图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是 ，此实验中B处宜采用的气体收集方法是 。【实验记录】实验编号12反 应 物5%过氧化氢溶液5%过氧化氢溶液催 化 剂1g水泥块1g二氧化锰时 间165秒46秒【结 论】该探究过程得出的结论是 。【反 思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或水泥块后反应明显加快，若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的 是否改变。过氧化氢生成氧气的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究。(只要求提出一种影响过氧化氢生成氧气的快慢的因素以及相关假设和实验方案)【假 设】 。【实验方案】 。讲析 本题主要通过对比实验来探究影响过氧化氢分解速率的因素催化剂的种类、催化剂的质量、过氧化氢溶液的浓度、温度等。从表中数据可以看出：加入二氧化锰比加入水泥块的反应时间要短，说明过氧化氢分解生成氧气的快慢与催化剂种类有关；但二氧化锰和水泥块是否是该反应的催化剂，该实验还不能确定，因此还要验证反应后二氧化锰和水泥块质量和化学性质；除催化剂的种类外，过氧化氢生成氧气的快慢还可能与过氧化氢溶液的浓度、温度、催化剂的质量等因素有关。答案 锥形瓶 排水集气法【结 论】在相同条件下，过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关【反 思】质量和化学性质【假 设】过氧化氢溶液的浓度(或温度或催化剂的质量等)【实验方案】在同温下，取两份质量相等的不同浓度的过氧化氢溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量各收集一瓶气体所需的时间(其它合理答案均可)例2 小明同学欲通过实验证明“二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂”这一命题。他设计并完成了下表所示的探究实验：实验操作实验现象实验结论或总结各步骤结论总结实验一将氯酸钾加热至融化，伸入带火星的木条，木条复燃氯酸钾受热要分解产生氧气，但是 。反应的文字表达式为： 。二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂实验二加热二氧化锰，伸入带火星的木条，木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气。实验三 木条迅速复燃二氧化锰能加快氯酸钾的分解(1)请你帮小明同学填写上表中未填完的空格；(2)在小明的探究实验中，实验一和实验二起的作用是 ；(3)小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内“总结”，她补充设计了两个方面的探究实验，最终完成了对“命题”的实验证明。第一方面的实验操作中包含了两次称量，其目的是： ；第二方面的实验是要 。讲析 实验一说明了只加热氯酸钾也能分解放出氧气，但需要较高的温度；实验三是在氯酸钾中加入本身不能产生氧气的二氧化锰却能加快了氯酸钾分解的速率，通过对比实验得出了二氧化锰能改变氯酸钾分解的速率；为了探究二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂，还要设计实验证明其质量和化学性质在化学反应前后没有改变。答案 (1)实验一二氧化锰时间较长、温度较高氯酸钾氯化钾+氧气实验三将二氧化锰与氯酸钾的