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1、例题分析例题分析知识整理知识整理强化训练强化训练专题四 催化剂的探究1.催化剂：能 反应速率，而本身的质量 ,化学性质 。(一变两不变)(1)能在较低温度(或常温)下使化学反应速率发生最大的改变,经常通过产生气体的速率快慢来判断。(2)质量不变:经常通过把反应后的物质过滤、洗涤、干燥、来判断。(3)化学性质不变:经常通过把反应后的物质回收后重复做实验来判断。2.影响化学反应速率的其他因素：(1)溶液的浓度；(2)外界的温度；(3)催化剂种类等。知识整理知识整理改变改变不变不变不变不变称量称量例题分析例题分析例例1 1 带火星的小木条伸到盛有氧气的集气瓶中会 。实验室常用KClO3和MnO2混合
2、加热来制取氧气，在此反应中MnO2起 作用。复燃复燃催化催化【思路点拨思路点拨】本题考查氧气的检验方法和二氧化本题考查氧气的检验方法和二氧化锰在用氯酸钾制氧气中的作用。锰在用氯酸钾制氧气中的作用。例例2 2 催化剂在生产、生活和科研中有着重要作用。实验室用过氧化氢分解制氧气，常用MnO2作催化剂。【提出问题】其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗?【猜想】甲同学认为CuO或Fe2O3可以代替MnO2，因为按物质的简单分类，MnO2、CuO、Fe2O3都属于 。【设计实验】甲同学按下面步骤进行实验：在试管中加入5mL5的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；用精密的天平准确称量0.5g Fe2O3红
3、色粉末，并将其加入一试管中；氧化物氧化物用精密的天平准确称量0.5g Fe2O3红色粉末，并将其加入一试管中；在步骤的试管中加入5mL5的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；待步骤的试管中没有气泡后，进行“某一操作”，将固体洗净，干燥、称量，得红色固体的质量仍为0.5g。【现象】甲同学观察到步骤中的现象为 ，步骤中带火星的木条复燃。【反思】步骤中进行的“某一操作”是 。带火星的木条没有复燃带火星的木条没有复燃 过滤过滤乙同学认为在步骤后还需增加一个实验，请你写出该实验的操作方法 。【结论】通过以上实验步骤得出的结论是 。请你举一例生活中应用催化剂的事例：。把步骤把步骤中的中的0.5g固体放入
4、试管中，加入固体放入试管中，加入5mL5的过氧化氢溶液中，把带火星的木条伸入试管，观察到木条复燃的过氧化氢溶液中，把带火星的木条伸入试管，观察到木条复燃 Fe2O3可作这个反应的催化剂可作这个反应的催化剂 人们消化吸收食物要靠酶的催化作用来完成人们消化吸收食物要靠酶的催化作用来完成【思路点拨思路点拨】要探究一种物质能否可作某一反应的催要探究一种物质能否可作某一反应的催化剂，必须要根据催化剂概念中的化剂，必须要根据催化剂概念中的“一变、两不变一变、两不变”来来设计实验。首先要证明该物质是否能加快这一反应速率；设计实验。首先要证明该物质是否能加快这一反应速率；其次再证明该物质的质量和化学性质在反应
5、前后是否发其次再证明该物质的质量和化学性质在反应前后是否发生了改变。因此，甲同学设计了实验生了改变。因此，甲同学设计了实验。可是甲。可是甲同学设计的实验只能证明同学设计的实验只能证明FeFe2 2O O3 3能加快过氧化氢分解的速能加快过氧化氢分解的速率以及率以及FeFe2 2O O3 3在化学反应前后的质量没有变化，却没有证在化学反应前后的质量没有变化，却没有证明明FeFe2 2O O3 3在反应后的化学性质是否发生了改变，故乙同学在反应后的化学性质是否发生了改变，故乙同学认为在步骤认为在步骤后还应增加一个实验。后还应增加一个实验。强化训练强化训练1.在用氯酸钾制氧气的过程中，添加少量二氧化
6、锰的作用是（）A.增加氧气的生成量 B.可节省氯酸钾的用量 C.使氯酸钾在较低温度下迅速放出氧气 D.减慢氯酸钾的分解速率2.下列有关催化剂的说法正确的是（）A.二氧化锰是氯酸钾的催化剂 B.催化剂只能加快化学反应的速率 C.催化剂并不参加化学反应 D.催化剂在反应前后质量和化学性质保持不变CA A组组D3.研究表明，许多金属氧化物对氯酸钾的分解有催化作用。分别用下列金属氧化物作催化剂，氯酸钾开始发生分解反应和反应剧烈时的温度如下表所示：(1)实验室用氯酸钾制取氧气，如果不用二氧化锰作催化剂，最好选用 (填序号)。A.氧化铁 B.氧化铝C.氧化铜 D.氧化镁C(2)实验室用氯酸钾制取氧气时，(
7、填“能”或“不能”)用实验室中高锰酸钾加热制取氧气的实验装置。(3)实验室用氯酸钾制取氧气时若用二氧化锰作催化剂，反应前后二氧化锰的质量 (填序号)。A.不变 B.变大C.变小 D.可能变大也可能变小(4)实验室加热氯酸钾制氧气时，忘记加入二氧化锰，其结果是（）A.不能产生氧气 B.生成氧气的速度慢C.产生氧气的总量减少 D.没有氯化钾生成能能AB4.（2011广东）学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后，某同学想：CuO能否起到类似MnO2的催化剂作用呢？于是进行了以下探究。【猜想】.CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；.CuO参与反应产生O2，反应前后质量和
8、化学性质发生了改变；.CuO是反应的催化剂，反应前后 。质量和化学性质不变质量和化学性质不变【实验】用天平称量0.2g CuO，取5mL 5%的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：（1）填写下表：（2）步骤的目的是 。（3）步骤需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗、烧杯、。（4）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的化学方程式为 。【拓展】要探究步骤做过催化剂的CuO其他化学性质，还应补做的实验是 （写一种）。有气泡有气泡玻璃棒玻璃棒与步骤与步骤对比，检验加入氧化铜后对比，检验加入氧化铜后双氧水的分解速率是否发生了变化双氧水的分解速率是否发生了变化氧化铜的质量仍为氧化铜的质量仍为0.2g带
9、火星的木条复燃带火星的木条复燃2H2O2 2H2O+O2用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色用氢气（或一氧化碳或炭）还原固体，观察固体是否变成红色；或用加热的稀硫酸；或用加热的稀硫酸溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液。溶解固体，观察是否能生成蓝色溶液。5.(2015鄂州)科学探究是奇妙的过程。在一次实验中，小明不小心把硫酸铜溶液滴加到了盛有5%H2O2溶液的试管中，立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2O、SO4 2-、Cu2+)，小明想知道硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。请你和小明一起通过下图所示的三个实验完成这次探究活动，并填写空白。(1)你认
10、为最不可能的是哪一种粒子，理由是 。(2)检验实验产生的气体的方法是 。(3)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率，还需要进行实验和：在实验中加入稀硫酸后，无明显变化，证明 不起催化作用；在实验中加入 后，会观察到大量的气泡，证明起催化作用的是 。(4)小明如果要确定硫酸铜是催化剂，还须通过实验确认它在化学反应前后 。水，双氧水是水溶液，所以水不是催化剂水，双氧水是水溶液，所以水不是催化剂用带火星的木条伸入试管用带火星的木条伸入试管中，木条复燃，证明是氧气中，木条复燃，证明是氧气 硫酸根离子硫酸根离子Cu2+化学性质和质量都没有改变化学性质和质量都没有改变 6.科学探究是奇妙的过程，请你
11、一起参与实验探究，并填写下列空白。（1）【提出问题】小森同学在滴加FeCl3溶液时，不小心把滴加FeCl3溶液的滴管放入到盛“双氧水”（过氧化氢）的试剂瓶中，发现有大量的气泡产生。小森联想到用二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，他想FeCl3溶液能否也可以作过氧化氢分解的催化剂呢？于是他做了以下探究。（2）【猜想与假设】FeCl3溶液能作过氧化氢分解的催化剂（3）【设计与实验】试管中有大量的气泡试管中有大量的气泡产生，带火星的木条复燃产生，带火星的木条复燃（4）【讨论与反思】已知FeCl3溶液中含有H2O、Fe3+和Cl-三种微粒，小森同学又做了三种猜想：猜想1：真正催化分解H2O2的是FeCl
12、3溶液中的H2O猜想2：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+猜想3：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-你认为最不可能的是那一种猜想,理由是 。猜想猜想1；因过氧化氢溶液中自身有水，可水不是催化剂；因过氧化氢溶液中自身有水，可水不是催化剂小森同学又对余下的两种猜想，进行了实验探究，请你帮助他填写下表：Fe（NO3）3溶液溶液试管中有大量气泡试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃产生，带火星的木条复燃起催化作用的不是起催化作用的不是Cl 起催化作用的是起催化作用的是Fe37.某实验小组欲证明氧化铜能加快氯酸钾的分解，进行了如下实验：证明氧化铜能加快氯酸钾的分解并与二氧化锰的催化效果进行比较用右图装置进行实验，实验时均以生成25 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，相关数据见下表：回答下列问题：（1）上述实验中的“待测数据”指 ；（2）若要证明实验2中干燥管内收集的气体是O2，可待气体收集结束后，用弹簧夹夹住B中乳胶管，拔去干燥管上单孔橡皮塞，；（3）为探究CuO在实验2中是否起催化作用，需补做如下实验（无需写出具体操作）：a.，b.CuO的化学性质有没有改变。收集收集25mL气体所需的时间气体所需的时间把带火星的木条伸入燥管内，木条复燃，则是氧气把带火星的木条伸入燥管内，木条复燃，则是氧气CuO的质量在反应前后有没有改变的质量在反应前后有没有改变