學(xué)習(xí)了“雙氧水制氧氣使用二氧化錳作催化劑”后,化學(xué)課外活動(dòng)小組對(duì)“尋找新的催化劑”很感興趣,提出“硫酸鐵能否做過(guò)氧化氫分解的催化劑”,并進(jìn)行了如下探究。
【實(shí)驗(yàn)探究】小張同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn),得出了實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
步驟一,取一支小試管,向其中加入2mL5%的過(guò)氧化氫溶液,試管中液體沒有明顯現(xiàn)象,將帶有火星的木條置于試管口,木條不復(fù)燃。
步驟二,再向試管內(nèi)加入少量硫酸鐵固體,振蕩,液體中有氣泡冒出,同時(shí)溶液變成黃色,將帶火星的木條再次置于試管口,木條復(fù)燃。
據(jù)此得出結(jié)論:硫酸鐵能作為過(guò)氧化氫分解反應(yīng)的催化劑。請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式(1)2H2O2 Fe2(SO4)3 2H2O+O2↑2H2O2 Fe2(SO4)3 2H2O+O2↑。
【評(píng)價(jià)改進(jìn)】大家交流后認(rèn)為小張同學(xué)的結(jié)論不嚴(yán)謹(jǐn),若要確定該實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確,還需要證明硫酸鐵的(2)質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生改變。
【繼續(xù)探究】小葉同學(xué)補(bǔ)做以下實(shí)驗(yàn),進(jìn)而確認(rèn)了小張同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
步驟一:稱取m1g硫酸鐵固體加入到盛有25mL5%的過(guò)氧化氫溶液的燒杯中,攪拌至硫酸鐵全部溶解,溶液中無(wú)氣泡冒出。
步驟二:向上述燒杯中加入足量氫氧化鈉溶液,攪拌至不再產(chǎn)生紅褐色沉淀,靜置。
步驟三:將燒杯內(nèi)物質(zhì)過(guò)濾、洗滌、干燥濾渣,稱量濾渣的質(zhì)量為m2g。
根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)中m1:m2=(3)200:107200:107,證明反應(yīng)前后鐵離子沒有發(fā)生變化;將實(shí)驗(yàn)方案中的氫氧化鈉溶液換成(4)硝酸鋇硝酸鋇溶液,再次實(shí)驗(yàn),證明反應(yīng)前后硫酸根離子也沒有發(fā)生變化。
【討論交流】大家討論后認(rèn)為,還可以采取另一種方法獲取上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論:在小張同學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,將小葉同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)步驟一燒杯中的溶液蒸發(fā)結(jié)晶、干燥得到的固體,再稱其質(zhì)量為(5)m1m1g,然后將固體加入5%的過(guò)氧化氫溶液中,仍然可以加速過(guò)氧化氫分解。
【拓展延伸】比較硫酸鐵和二氧化錳對(duì)雙氧水制氧氣的催化效果,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中下列不需要控制的條件是(6)DD(填序號(hào))。
A.溶液的起始溫度
B.催化劑的質(zhì)量
C.溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)
D.反應(yīng)起始時(shí)間
F
e
2
(
S
O
4
)
3
F
e
2
(
S
O
4
)
3
【考點(diǎn)】催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑;質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì);200:107;硝酸鋇;m1;D
F
e
2
(
S
O
4
)
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:61引用:1難度:0.5
相似題
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1.下列有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是( ?。?/h2>
A.化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)通常會(huì)發(fā)生改變 B.在化學(xué)反應(yīng)中催化劑只能加快物質(zhì)的反應(yīng)速率 C.催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率,不能增加或減少生成物的質(zhì)量 D.要使過(guò)氧化氫溶液分解出氧氣必須加入二氧化錳,否則就不能發(fā)生分解反應(yīng) 發(fā)布:2024/12/25 11:0:2組卷:64引用:3難度:0.5 -
2.用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣時(shí),忘記加二氧化錳,其結(jié)果是( ?。?/h2>
A.不放出氧氣 B.放出氧氣總量會(huì)減少 C.放出氧氣速率慢 D.放出氧氣總量更多 發(fā)布:2024/12/25 11:30:2組卷:15引用:2難度:0.7 -
3.“忽如一夜春風(fēng)來(lái),千樹萬(wàn)樹梨花開”.今年2月18日入夜,經(jīng)過(guò)千余名人工增雨作業(yè)人員的奮力鏖戰(zhàn),天人戮力,一場(chǎng)久違的大雪降臨河北大地,給這方焦渴的土地帶來(lái)了生機(jī)和希望.其原理就是使用催化劑使云中的小水滴相互凝結(jié),形成降雨(雪).目前,人工增雨使用的催化劑通常分為三類:第一類是可以大量產(chǎn)生凝結(jié)核或凝華核的碘化銀等成核劑;碘化銀(AgI)在高溫下瞬間分解生成銀單質(zhì)和碘單質(zhì)(I2)形成人工冰核使水汽凝聚形成冰晶.第二類是可以使云中的水分形成大量冰晶的干冰、液氮等制冷劑.第三類是可以吸附云中水分變成較大水滴的鹽粒等吸濕劑.
(1)下面關(guān)于這些催化劑描述不正確的是
A.干冰是氧化物
B.液氮是綠色增雨劑對(duì)環(huán)境無(wú)污染
C.在增雨過(guò)程中液氮和干冰只發(fā)生了物理變化
D.液氮是一種溶液,降落的雨滴中將含有大量的液氮
(2)寫出碘化銀分解的化學(xué)方程式
(3)干冰和液氮可以使云中的水分形成大量冰晶的原理是發(fā)布:2025/1/4 8:0:1組卷:8引用:1難度:0.7
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