中学化学中的催化剂
化学实验室常用药品
一、氧化剂中学化学实验室中的常用氧化剂有:KMnO4溶液、溴水、氯水等。
1、KMnO4溶液:将KMnO4晶体溶入水中制得,其浓度一般为0.1%,这种氧化剂主要用来检验有机化学中的不饱和烃(如烯烃、炔烃等)和带有烃基的单环芳香烃(如甲苯、二甲苯等),因为KMnO4溶液可以氧化不饱和烃的不饱和键及烃基芳香烃的侧链而使本身褪色。
2、溴水:(或溴的CCl4溶液)(1)氧化I-,生成单质碘。
(2)氧化不饱和脂肪烃(如烯烃、炔烃等),用溴的褪色来检验不饱和脂肪烃的存在。
(3)氧化苯酚,产生白色的三溴苯酚沉淀,此反应特别灵敏,常用来定性或定量的测定苯酚的存在。
3、氯水:主要表现在氯气的氧化性和次氯酸的氧化性,常用来氧化Br-或I-。
二、还原剂指失去电子的物质。
中学化学中的还原剂有:Na、Al、Zn、CO、C等。
还原剂是在氧化还原反应里,失去电子或有电子对偏离的物质。
还原剂失去电子自身被氧化变成氧化产物,如用氢气还原氧化铜的反应,氢气失去电子被氧化变成水。
还原剂在反应里表现还原性。
还原能力强弱是还原剂失电子能力的强弱,如钠原子失电子数目比铝电子少,钠原子的还原能力比铝原子强。
含有容易失去电子的元素的物质常用作还原剂,在分析具体反应时,常用元素化合价的升降进行判断:所含元素化合价升高的物质为还原剂。
三、干燥剂指能从大气中吸收潮气同时与水化合的一种媒介。
中学化学中的干燥剂有:粘土(即蒙脱石)、硅胶、分子筛、无水CaCl2、碱石灰、P2O5、浓硫酸等。
1、浓H2SO4:具有强烈的吸水性,常用来除去不与H2SO4反应的气体中的水分。
例如常作为H2、O2、CO、SO2、N2、HCl、CH4、CO2、Cl2等气体的干燥剂。
2、无水氯化钙:因其价廉、干燥能力强而被广泛应用。
干燥速度快,能再生,脱水温度473K。
一般用以填充干燥器和干燥塔,干燥药品和多种气体。
不能用来干燥氨、酒精、胺、酰、酮、醛、酯等。
3、无水硫酸镁:有很强的干燥能力,吸水后生成MgSO4.7H2O。
高中化学—有机化学10种反应类型
一、取代反应定义:有机物分子里的某些原子或原子团被其它原子或原子团所代替的反应称为取代反应。
在中学化学中,取代反应包括卤代、酯化、水解、硝化和磺化等很多具体的类型。
分例如下:1、与卤素单质的取代------发生该类反应的有机物包括:烷烃、烯烃、芳香烃、醇、酚等。
例如:2、与混酸的硝化反应(苯及其同系物、苯酚、烷烃等均能发生硝化反应)。
如:(3)注:环己烷对酸、碱比较稳定,与中等浓度的硝酸或混酸在低温下不发生反应,与稀硝酸在100℃以上的封管中发生硝化反应,生成硝基环己烷。
在铂或钯催化下,350℃以上发生脱氢反应生成苯。
环己烷与氧化铝、硫化钼、古、镍-铝一起于高温下发生异构化,生成甲基戌烷。
与三氯化铝在温和条件下则异构化为甲基环戊烷。
低碳硝基烷的工业应用日益广泛。
在使用原料上,以丙烷硝化来制取是合理的途径。
在工艺方面,国外较多的是以硝酸为硝化剂的气相硝化工艺,已积累了较丰富的工业经验。
有代表性的反应器则是多室斯登该尔反应器。
国内迄今有关硝基烷的生产和应用研究均进行得不多,这是应该引起我们充分注意的。
3、与硫酸的磺化反应(苯、苯的衍生物, 几乎均可磺化)。
如:4、羧酸和醇的酯化反应5、水解反应(卤代烃、酯、多糖、二糖、蛋白质都能在一定条件下发生水解反应)。
如:6、与活泼金属的反应:(醇、酚、羧酸等均能与活泼金属如钠反应生成氢气)。
如:7、醇与卤化氢(HX)的反应。
如:8、羧酸或醇的分子间脱水。
如:二、加成反应定义:有机物分子里不饱和碳原子跟其它原子或原子团直接结合生成化合物的反应叫加成反应。
在中学化学中,分子结构中含有“双键”或“叁键”的化合物均能发生加成反应。
如烯烃、二烯烃、炔烃、苯及其同系物、醛、酮、不饱和高级脂肪酸及其甘油脂、单糖等。
通常参与加成反应的无机试剂包括H2、X2(X为Cl、Br、I)、HX、H2O、HCN等小分子(对称或不对称试剂)起加成反应。
说明:i.羧基和酯基中的碳氧双键不能发生加成反应。
化学反应的催化剂种类与选择
化学反应的催化剂种类与选择在化学领域中,催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质。
催化剂在反应中并不参与化学构成的变化,因此可以在反应结束后重新使用。
选择合适的催化剂对于提高反应效率和降低能量消耗具有重要意义。
本文将介绍化学反应中常见的催化剂种类以及催化剂的选择原则。
一、催化剂的种类1. 金属催化剂金属催化剂是一类常见且应用广泛的催化剂。
常见的金属催化剂包括铂、钯、镍、铜等。
金属催化剂常常用于氧化还原反应、水合反应等。
例如,铂催化剂常用于汽车尾气处理中的三元催化转化器,它能将有害气体转化为无害物质。
此外,金属催化剂还可以用于合成有机化合物,如 palladium 催化的 Suzuki 偶联反应。
2. 酸碱催化剂酸碱催化剂根据其酸碱性质可以分为酸性催化剂和碱性催化剂。
酸性催化剂常用于酯化、酯的加成等酸催化反应。
典型的酸性催化剂包括硫酸、磷酸等。
碱性催化剂常用于酯水解、酮的生成等碱催化反应。
典型的碱性催化剂包括氢氧化钠、氢氧化钾等。
3. 酶催化剂酶是催化剂的一种特殊形式,是生物体内的催化剂。
酶具有高效、高选择性和环境友好等特点,常用于生物催化反应。
例如,酶催化剂常用于食品加工、医药合成等领域。
酶催化剂可以根据其功能分为氧化酶、还原酶、水解酶等。
二、催化剂的选择原则1. 反应类型与催化剂的匹配不同类型的反应对应不同的催化剂。
在选择催化剂时,需要考虑反应的化学性质和机理。
例如,氧化反应常常需要金属催化剂,而酯化反应则需要酸性催化剂。
2. 催化剂与底物的相容性催化剂与底物之间需要具有一定的亲和性,以确保催化剂能够与底物有效地结合。
如果催化剂与底物之间的相容性不好,可能会导致催化剂与底物之间的反应效率降低。
3. 催化剂的稳定性和可再生性催化剂的稳定性和可再生性对于反应的连续进行非常关键。
稳定的催化剂可以重复使用,并且能够保持较高的催化活性。
可再生性催化剂可以降低成本并减少废弃物的产生。
4. 收率和选择性的影响催化剂的选择还需要考虑产物的收率和选择性。
催化剂
催化剂-应用分析人们利用催化剂,可以提高化学反应的速度,这被称为催化反应。
大多数催化剂都只能加速某一种化学反应,或者某一类化学反应,而不能被用来加速所有的化学反应。
催化剂并不会在化学反应中被消耗掉。
不管是反应前还是反应后,它们都能够从反应物中被分离出来。
不过,它们有可能会在反应的某一个阶段中被消耗,然后在整个反应结束之前又重新产生。
使化学反应加快的催化剂,叫做正催化剂;使化学反应减慢的催化剂,叫做负催化剂。
例如,酯和多糖的水解,常用无机酸作正催化剂;二氧化硫氧化为三氧化硫,常用五氧化二钒作正催化剂,这种催化剂是固体,反应物为气体,形成多相的催化作用,因此,五氧化二钒也叫做触媒或接触剂;催化剂食用油脂里加入0.01%~0.02%没食子酸正丙酯,就可以有效地防止酸败,在这里,没食子酸正丙酯是一种负催化剂(也叫做缓化剂或抑制剂)。
目前,对催化剂的作用还没有完全弄清楚。
在大多数情况下,人们认为催化剂本身和反应物一起参加了化学反应,降低了反应所需要的活化能。
有些催化反应是由于形成了很容易分解的“中间产物”,分解时催化剂恢复了原来的化学组成,原反应物就变成了生成物。
有些催化反应是由于吸附作用,吸附作用仅能在催化剂表面最活泼的区域(叫做活性中心)进行。
活性中心的区域越大或越多,催化剂的活性就越强。
反应物里如有杂质,可能使催化剂的活性减弱或失去,这种现象叫做催化剂的中毒。
催化剂对化学反应速率的影响非常大,有的催化剂可以使化学反应速率加快到几百万倍以上。
催化剂一般具有选择性,它仅能使某一反应或某一类型的反应加速进行。
例如,加热时,甲酸发生分解反应,一半进行脱水,一半进行脱氢:HCOOH=H2O+COHCOOH=H2+CO2如果用固体Al2O3作催化剂,则只有脱水反应发生;如果用固体ZnO作催化剂,则脱氢反应单独进行。
这种现象说明,不同性质的催化剂只能各自加速特定类型的化学反应过程。
因此,我们利用催化剂的选择性,可使化学反应主要向某一方向进行。
高考化学实验常用的干燥剂
高考化学实验常用的干燥剂高考化学实验常用的干燥剂一、高考化学实验常用的干燥剂:干燥剂。
根据干燥剂的性质可将干燥剂分为酸性干燥剂、碱性干燥剂和中性干燥剂等。
1、酸性干燥剂(1)浓硫酸干燥剂。
可用浓硫酸干燥中性气体,如氧气、氢气、氮气、一氧化碳及甲烷等;还可以用来干燥非还原性的酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫、氯气、氯化氢等。
因为浓硫酸是具有氧化性的酸性干燥剂,所以不能用来干燥碱性气体氨气,及还原性气体硫化氢、溴化氢、碘化氢等。
浓硫酸作为干燥剂可盛装在洗气瓶中使用。
(2)P2O5干燥剂。
可用来干燥中性气体,如氧气、氢气、氮气、一氧化碳、甲烷等;也可用来干燥酸性气体,如二氧化碳、二氧化硫、氯化氢及氯气等。
五氧化二磷具有猛烈的吸水能力,所以它是中学化学实验室中效果最好的干燥剂。
2、碱性干燥剂(1)碱石灰干燥剂。
它是在新制取的CaO粉末中到场NaOH溶液,充分反响后经干燥制得,其主要成分是氢氧化钙和氢氧化钠。
主要用来吸收氨气中的水分、二氧化碳等。
碱石灰可盛装在干燥管、干燥塔及干燥器中使用。
(2)CaO干燥剂。
可以用来干燥中性气体和碱性气体。
可在干燥管、干燥塔及干燥器中使用。
3、中性干燥剂CaCl2干燥剂。
氯化钙为多孔性固体,有较强的吸水能力。
可用来干燥大多数气体,但不能用来干燥氨气,因氯化钙与氨气可形成互助物。
二、催化剂。
中学化学实验中用到的催化剂有:二氧化锰、硫酸、铁粉、氧化铝等。
1、二氧化锰催化剂。
如,①KClO3分化制取氧气的实验;②过氧化氢分化实验。
2、硫酸催化剂。
如,①乙烯的实验室制取实验;②硝基苯的制取实验;③乙酸乙酯的制取实验;④纤维素硝酸酯的制取实验;⑤乙酸乙酯的水解实验;⑥糖类(包括二糖、淀粉和纤维素)水解实验。
此中①-④的催化剂为浓硫酸,浓硫酸同时还作为脱水剂,⑤⑥的催化剂为稀硫酸,此中⑤也可以用氢氧化钠溶液做催化剂3、铁催化剂。
如溴苯的制取实验(实际上起催化作用的是溴与铁反响后生成的溴化铁)。
催化材料知识点总结初中
催化材料知识点总结初中
催化材料的种类繁多,常见的催化材料包括金属氧化物、金属催化剂、贵金属催化剂、过渡金属氧化物和非金属催化剂等。
这些催化材料具有不同的特性和应用范围,可以用于不同的化学反应。
催化材料的性能主要取决于其物化特性和微观结构,通常需要经过催化剂活性、选择性、稳定性等性能测试来进行评价。
在催化材料的应用中,除了选择适合的催化剂外,还需要考虑催化剂的载体、反应条件、反应机理等因素。
催化剂的载体可以影响催化反应的速率和选择性,反应条件包括温度、压力、反应物质浓度等,反应机理可以帮助理解催化反应的机制,优化反应条件。
总的来说,催化材料是一种非常重要的功能材料,对于工业生产、环境保护和能源领域都具有重要意义。
随着科技的不断进步,催化材料的研究也在不断发展,未来有望出现更加高效、环保、节能的催化材料,为人类社会的可持续发展做出更大的贡献。
谈谈催化剂
谈谈催化剂催化剂在现代化学工业中占有极其重要的地位,现在几乎有半数以上的化工产品,在生产过程里都采用催化剂。
例如,合成氨生产采用铁催化剂,硫酸生产采用钒催化剂,乙烯的聚合以及用丁二烯制橡胶等三大合成材料的生产中,都采用不同的催化剂。
但在中学化学中,催化剂只是简单地介绍而已,并不作为重点,我们在学习时应该对它有较全面的了解。
一、对概念的理解在现行的中学教材里,催化剂的定义是:在化学反应里能改变其它物质的化学反应速率,而本身的质量和化学性质在化学反应前后都没有改变的物质。
教师在向学生讲授这个概念时,一般总是强调以下几点:①改变反应速率应包括加快和减慢;②化学性质在反应前后不发生变化,物理性质会发生变化。
近年来,由于对催化剂研究的不断深入开展,有些专家把能使反应减慢的催化剂改称为负催化剂或阻化剂。
因此催化剂的概念基本上只指能加快反应速率这一种情况。
催化剂在整个反应过程中,至少和一种反应物发生了某种形式的结合,使化学反应改变了途径,而这个新途径需要的活化能更低,因而使反应能够更容易更快地进行。
到一个步骤结束时,催化剂又能脱离出来,在反应前后的质量和化学性质上没有发生改变。
在可逆反应中,添加催化剂能同等程度地增加正反应速率和逆反应,因此,它对平衡的移动没有影响,即它不能改变达到化学平衡状态的反应混合物的组成,但却能改变达到平衡所需的时间。
二、使用催化剂一般地,催化反应有三种类型,它们是:均相催化、多相催化、和生物催化。
均相催化指催化剂和反应物处于同一种物态(固态、液态、或者气态)。
例如:最早接触到的二氧化锰催化氯酸钾分解,乙醇制乙烯时用浓硫酸作催化剂,都是均相催化。
多相催化指催化剂和反应物处于不同的状态。
例如:苯与溴反应制溴苯时用铁作催化剂,氨氧化法制硝酸时用铂作催化剂,在生产人造黄油时,通过固态镍(催化剂),能够把不饱和的植物油和氢气转变成饱和的脂肪。
固态镍是一种多相催化剂,被它催化的反应物则是液态(植物油)和气态(氢气)。
盘点高考中关于化学反应机理、化学反应能量变化及催化剂的考查方式
由图可知,使用催化剂 使 得 原 来 的 反 应 分 几 步 进
行,经历几 个 过 渡 态 .
且有催化剂时每一次反应的活
示,其中吸附在金催化剂表面上的物种用 ∗ 标注 .
可知
水煤气 变 换 的 ΔH
0(填 “大 于 ”“等 于 ”或 “小
于”),该 历 程 中 最 大 能 垒 (活 化 能 )E 正 =
个平行反应,分别生成 CH3OH 和 CO,反应的热化学
方程式如下:
Ⅰ.CO2(
g)+3H2 (
g)⇌CH3OH (
g)+ H2O(
g)
-1
mo
ΔH 1 =-53
7kJ
l .
图6
由图可知,水煤 气 的 生 成 过 程 经 过 了 过 渡 态
1 和过渡 态 2,最 后 生 成 产 物 的 能 量 小 于 反
由3个步骤组成,这 3 个基元反应表示了总反应所
图2
b)根 据 E (活)判 断 快 反 应 与 慢 反 应 .例 如,NO
的氧化 反 应:
2NO (
g)+ O2 (
g)⇌2NO2 (
g)分 两 步
进行:
① 2NO(
g)⇌N2O2(
g) ΔH 1 .
② N2O2(
g)+O2(
g)⇌2NO2(
g) ΔH 2 .
应的活化能大,反应速率小 .
66
Ⅱ.CO2(
g)+H2(
g)⇌CO(
g)+H2O(
g) ΔH 2
某实验室控制 CO2 和 H2 初 始 投 料 比 为 1∶2
2,
在相同压强下,经过相同反 应 时 间 测 得 实 验 数 据 如 表
1 所示 .
催化剂组分
催化剂组分
催化剂是一种能够加速化学反应速率的物质,通常由一个或多个组分组成。
不同类型的催化剂具有不同的组分和结构。
以下是几种常见的催化剂组分:
1. 金属:金属催化剂是最常见和广泛使用的催化剂之一。
例如,铂、钯、铑等贵金属常用于催化氧化、氢化和还原反应。
2. 氧化物:氧化物催化剂包括二氧化钛、二氧化硅、氧化铝等。
这些催化剂常用于氧化、羰基化、酯化等反应。
3. 酸碱催化剂:酸催化剂和碱催化剂可用于酸碱催化反应,如酯化、醇缩合、乙醇脱水等。
常见的酸催化剂包括硫酸、磷酸等,而碱催化剂则包括氢氧化钠、氢氧化钾等。
4. 酶:酶是生物体内天然存在的催化剂,能够在温和的条件下加速化学反应。
常见的酶催化剂包括蛋白酶、淀粉酶和DNA 聚合酶等。
5. 分子筛:分子筛是一种多孔固体,具有规则的孔道结构。
它可以作为催化剂的载体,提供大量的活性中心,并增加反应表面积。
常见的分子筛催化剂包括沸石和硅铝酸盐等。
6. 合成材料:有机合成中常使用一些特定合成材料作为催化剂的组分,如氧化锌、氧化镁、硒化物等。
中学化学中的催化剂
中学化学中的催化剂陕西省神木县第六中学冯胜民 719300催化剂在中学化学中经常出现,而且种类较多,涉及的化学反应也很多,很多同学在解决有关催化剂问题是往往表现出概念不清,分类不清,使用混淆等诸多问题。
因此,有必要对中学化学中的催化剂做一个较为全面的总结。
一、催化剂的概念所谓催化剂指的是在化学反应中能改变化学反应的速率,而自身的质量和化学性质在反应前后不变的物质,催化剂所起的作用称为催化作用。
催化剂从催化作用上可分为正催化剂和负催化剂。
正催化剂指能加快化学反应速率的催化剂,负催化剂指能减慢化学反应速率的催化剂。
负催化剂的研究意义远不及正催化剂,中学化学中也不涉及。
因此,如没有特别说明,一般说的催化剂都指的是正催化剂。
二、催化剂的催化原理由于催化剂在化学反应前后其质量和化学性质不变,因此有的同学认为催化剂不参加化学反应,实际上,催化剂正式由于参加了化学反应才改变了化学反应进行的速率,这可从其催化原理上看出:设催化剂M可加速反应:⑴A﹢B→AB其速率K1较小其催化的过程为:⑵A﹢M→AM其速率K2 较大⑶AM﹢B→AB﹢M其速率K3较大反应⑵﹢⑶得⑷A﹢B﹢M→AB﹢M即得:A﹢B→AB其速率K4比K1要大的多。
所以,催化剂实际上参加了化学反应,虽然其质量和化学性质并没有改变,但常有物理状态上的改变。
如实验室制O2用MnO2来催化KClO3的分解,反应后MnO2会由原来的颗粒状变为粉末状。
工业上NH3的催化氧化用的是铂网,使用一段时间后表面就会变得很粗糙。
三、催化剂的特点1、能够强烈的改变化学反应的速率。
某些催化剂具有很高的活性,能够大大加快化学反应速率。
例如,HI在500K分解时,加入某种Au的化合物作催化剂时,化学反应速率会增大约一千万倍。
2、参加化学反应,但其质量和化学性质在反应前后不变,仅仅有物理状态上的变化。
3、对可逆反应而言,若某物质对正反应是催化剂,则对逆反应也是催化剂,且催化效果相同,即该催化剂能同等程度地改变正逆反应的速率。
基于核心素养视角的化学“催化剂”教学探讨
基于核心素养视角的化学“催化剂”教学探讨作者:王卫军来源:《化学教与学》2019年第06期摘要:从学生核心素养培养的角度,对化学催化剂教育教学内容、价值与意义进行了剖析和探讨,认为适当挖掘和理顺中学化学催化剂的教学,能深化与完善学生化学知识体系,能指导和激励学生发展,并培养学生社会责任意识与担当。
关键词:核心素养;催化剂;概念教学;中学化学文章编号:1008-0546(2019)06-0002-06 中图分类号:G632.41 文献标识码:Bdoi:10.3969/j.issn.1008-0546.2019.06.001一、中学化学“催化剂”教学现状概述“催化剂”是在中学化学教材中高频出现的名词,但呈现较为零碎,也没有得到师生足够重视,有关催化剂的教学,大都只是陈述了其作为单一影响因素对反应影响的结果,而极少讨论其作用机理,以及与其他相关因素的综合影响。
最终以一种结论性知识让学生识记,较少涉及思维和能力方面的要求。
综观各阶段化学教材对催化剂的介绍,其实是推崇备至的,不仅介绍了催化剂的定义、工作原理和实践价值,还对学生情感、态度与价值观方面作出了积极的影响和指导。
以人教版化学教材为例,较为具体介绍催化剂的有三处(表1):教材以“定性→半定量→机理”的方式逐步深入介绍催化剂。
初中阶段给出了催化剂定义,让学生从宏观和结果上认识了催化剂,当然,这里催化剂只是众多化学反应条件中的一个,并没有涉及其影响的过程和原理。
在高中必修2教材中,催化剂以“科学视野”的形式呈现,讲述了催化剂在工业生产中的广泛应用,半定量陈述了催化剂对化学反应速率的影响结果,以及简要介绍了催化剂发展历史及前景。
这里充分展示了催化剂对人类生活、生产的实践意义和价值,并刻意对学生的情感和志趣进行了引导。
到选修4,教材结合有效碰撞理论对催化剂催化机理进行了介绍,虽然不是特别具体和深入,但还是较为深刻地解析出化学反应本质和机理,它让学生对化学反应的动力学和热力学有了理解的角度和眉目,并由此建立化学反应控制思想和意识。
化学公式 催化剂
化学公式催化剂一、催化剂的概念。
1. 定义。
- 在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率(既能提高也能降低),而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫催化剂(也叫触媒)。
例如,在过氧化氢分解制取氧气的反应中,二氧化锰就是催化剂。
反应方程式为2H_2O_2{MnO_2}{===}2H_2O + O_2↑。
2. 特点。
- “一变两不变”- 一变:改变反应速率。
这里的改变包括加快反应速率(正催化剂),如在上述过氧化氢分解反应中二氧化锰加快了过氧化氢分解的速度;也包括减慢反应速率(负催化剂),不过在中学化学中,提到催化剂一般指的是正催化剂。
- 两不变:质量不变和化学性质不变。
以二氧化锰作催化剂分解过氧化氢为例,反应前二氧化锰是黑色粉末,反应后将剩余的二氧化锰过滤、洗涤、干燥后,其质量与反应前相同,而且它仍然具有催化过氧化氢分解的化学性质。
- 选择性。
- 一种催化剂并非对所有的化学反应都有催化作用,例如二氧化锰对过氧化氢分解有催化作用,但对其他很多反应可能没有催化效果。
同时,不同的化学反应可能需要不同的催化剂,如工业上合成氨的反应N_2+3H_2{催化剂}{===}2NH_3,使用的催化剂是铁触媒(主要成分是铁)。
二、催化剂在化学方程式中的表示方法。
1. 书写位置。
- 一般写在反应方程式的“等号”上方或者下方。
例如在实验室用氯酸钾制取氧气的反应2KClO_3{MnO_2}{===}2KCl + 3O_2↑中,二氧化锰写在等号上方,表示它是这个反应的催化剂。
2. 作用体现。
三、常见的催化剂及反应。
1. 实验室反应中的催化剂。
- 过氧化氢分解。
- 催化剂:二氧化锰MnO_2。
反应方程式:2H_2O_2{MnO_2}{===}2H_2O+O_2↑。
- 氯酸钾分解制取氧气。
- 催化剂:二氧化锰MnO_2。
反应方程式:2KClO_3{MnO_2}{===}2KCl + 3O_2↑。
2. 工业反应中的催化剂。
可催化氯酸钾的催化剂
可催化氯酸钾的催化剂
催化氯酸钾的催化剂可以是多种物质,常见的包括铂、钯、铑、钌等贵金属催化剂,以及氧化铁、氧化铜、氧化铝等氧化物催化剂,还有一些过渡金属盐、酸或碱等也可以作为催化剂。
这些催化剂在
催化氯酸钾反应中起到降低活化能、促进反应速率、提高选择性等
作用。
铂、钯等贵金属催化剂因其高催化活性和稳定性常被使用在
氯酸钾的催化反应中。
而氧化物催化剂则因其成本低廉和对环境友
好而备受关注。
不同的催化剂会对反应产物的选择性和产率产生影响,因此在选择催化剂时需要综合考虑反应条件、产物要求以及经
济成本等因素。
此外,催化氯酸钾反应的催化剂设计也是一个研究热点,许多
科研工作者致力于开发更高效、更环保的催化剂,以满足工业生产
的需求。
因此,催化氯酸钾反应的催化剂是一个复杂而多样化的领域,需要综合考虑反应动力学、催化剂稳定性、成本以及环保等因
素进行选择和设计。
希望这些信息能对你有所帮助。
氯酸钠与盐酸反应催化剂
氯酸钠与盐酸反应催化剂
氯酸钠和盐酸是常见的无机化学试剂,它们之间的反应过程在中学化学教育中也常常
涉及到。
常规情况下,氯酸钠和盐酸在室温下反应较为缓慢,因此需要添加催化剂来加速
反应进程。
氯酸钠和盐酸反应的催化剂有很多种,下面我们来介绍几种常见的催化剂:
1. 电解水
电解水是氢氧化钠和盐酸等强酸强碱反应的产物,在氯酸钠和盐酸的反应中可以充当
催化剂的角色。
电解水中含有的氢离子能够促进反应的进行,加速氯酸钠和盐酸之间的反
应速率。
2. 二氧化锰
二氧化锰是一种常见的氧化剂,也可以在氯酸钠和盐酸反应中担任催化剂的作用。
二
氧化锰可以氧化氯化氢生成氯元素,同时也会与氯酸钠反应产生氯化钠和二氧化锰的复合物。
这一反应可以加速氯酸钠和盐酸之间的反应进程。
3. 氯离子
氯离子也可以作为氯酸钠和盐酸反应的催化剂。
实验中可以通过加入氯化钠来增加反
应体系中的氯离子浓度,促进反应的进行。
氯离子能够作为催化剂加速反应进程的原因是:盐酸是强酸,能够得到充分的离解,而氯酸钠是弱酸,离解度较低。
氯离子可以促进氯酸
钠与盐酸的反应,提高反应速率。
综上所述,氯酸钠和盐酸反应的催化剂有多种,包括电解水、二氧化锰以及氯离子等。
在实验中可以根据具体情况选择合适的催化剂,加速反应进程,提高实验效率。
用KClO3制取氧气实验的催化剂的选择
用KClO3制取氧气实验的催化剂的选择【摘要】初中化学教学中,用氯酸钾制取氧气,催化剂影响着氧气产生的速率。
结果表明,在实验室制取氧气最佳催化剂是二氧化锰。
本文通过实验对几种催化剂做了比较,进一步验证了结果。
【关键词】催化剂氧气生成速率单位时间<b>1 引言</b>初中化学教学中,用氯酸钾与催化剂共热制取氧气,制取的氧气用来做木炭在氧气中燃烧、铁丝在氧气中燃烧等氧气的性质实验。
若氧气的量不多或产生的速率不快会影响这些实验的效果。
短时间内制备足量的氧气与催化剂的选择有非常密切的关系。
因此,本文对制取氧气最适宜的催化剂的选择作了如下探究[1]。
<b>2 实验部分</b>不同催化剂与氯酸钾共热生成氧气的速度不同,单位时间内收集到氧气的体积也不同,催化剂的选取对单位时间内生成氧气的体积即氧气的生成速率有着很大的影响[2]。
2.2 实验用品仪器:量筒(250ml)1个,(25ml)1个;集气瓶(250ml)1个;托盘天平,2个大试管5个铁架台,胶塞,导气管,酒精灯,试管夹药品:氯酸钾,二氧化锰,氧化铝,氧化铁,二氧化硅,氧化铜2.3 实验步骤2.3.1 不同催化剂对催化效果的影响分别称取五份KClO3,再分别称取MnO2、Fe2O3 、CuO、SiO2 、Al2O3各三份,按质量比3:1将氯酸钾与氧化物均匀混合,使反应物充分接触按下图装配好实验装置。
检查装置气密性,把五种混合物分别装入五支干燥的大试管中,然后按顺序用酒精灯加热,用同一酒精灯加热,控制酒精灯火焰大小一致,火焰跟试管的距离一致(图1)。
(注意事项:用排水法测定氧气体积时注意两点:第一,要冷却到室温;第二,要使量筒里的水面跟集气瓶里的水面高度保持水平,这样才能使集气瓶内的压强跟外界大气压强相等。
)记录从反应开始到结束所用的时间,加以整理并绘成下表1所示。
2.3.2 不同催化剂价格的比较(表2)<b> 3 结果讨论</b>通过表1,催化效果最佳者为MnO2,其次为CuO和Fe2O3,其中Fe2O3的副反应大,由表2,Fe2O3的价格最便宜,MnO2与CuO的价格相近,由于考虑到催化效果和副反应,在初中化学教学中,为了在课堂演示中完成所有规定的实验,所以选用MnO2作为催化剂与KClO3共热制氧气是最适宜的。
高中化学必背基础知识点归纳
高中化学必背基础知识点归纳高中化学必背基础知识点归纳每个学科中都有一些细小的知识点,看似简单,但是如果不是长总结复习就容易遗忘。
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下面是店铺为大家整理的高中化学必背基础知识点归纳,希望对大家有用!高中化学常考知识点1、常温下其单质有颜色气体的元素是F、Cl2、单质与水反应最剧烈的非金属元素是F3、其最高价氧化物的水化物酸性最强的元素是Cl4、其单质是最易液化的气体的元素是Cl5、其氢化物沸点最高的非金属元素是O6、其单质是最轻的金属元素是Li7、常温下其单质呈液态的非金属元素是Br8、熔点最小的金属是Hg9、其气态氢化物最易溶于水的元素是N10、导电性最强的金属是Ag11、相对原子质量最小的原子是H12、人体中含量最多的元素是O13、日常生活中应用最广泛的金属是Fe14、组成化合物种类最多的元素是C15、天然存在最硬的物质是金刚石16、金属活动顺序表中活动性最强的金属是K17、地壳中含量最多的金属元素是Al18、地壳中含量最多的非金属元素是O19、空气中含量最多的物质是氮气20、最简单的有机物是甲烷21、相同条件下密度最小的气体是氢气22、相对分子质量最小的氧化物是水高中化学知识重点化学平衡1、定义:化学平衡状态:一定条件下,当一个可逆反应进行到正逆反应速率相等时,更组成成分浓度不再改变,达到表面上静止的一种“平衡”,这就是这个反应所能达到的限度即化学平衡状态。
2、化学平衡的特征逆(研究前提是可逆反应)等(同一物质的正逆反应速率相等)动(动态平衡)定(各物质的浓度与质量分数恒定)变(条件改变,平衡发生变化)3、影响化学平衡移动的因素(一)浓度对化学平衡移动的影响(1)影响规律:在其他条件不变的情况下,增大反应物的浓度或减少生成物的浓度,都可以使平衡向正方向移动;增大生成物的浓度或减小反应物的浓度,都可以使平衡向逆方向移动(2)增加固体或纯液体的量,由于浓度不变,所以平衡不移动(3)在溶液中进行的反应,如果稀释溶液,反应物浓度减小,生成物浓度也减小,V正减小,V逆也减小,但是减小的程度不同,总的结果是化学平衡向反应方程式中化学计量数之和大的方向移动。
高中化学物质的俗名及用途介绍
⾼中化学物质的俗名及⽤途介绍 ⾼中化学少不了要解除⼀些化学物质,有些化学物质除了学名还有俗名哦,你都知道哪些化学物质的俗名呢?下⾯由店铺为⼤家提供关于⾼中化学物质的俗名及⽤途介绍,希望对⼤家有帮助! 化学物质的俗名⼀、各种剂 1.氧化剂指得到电⼦的物质。
中学化学中的氧化剂有:Cl2、KMnO4、浓H2SO4、HNO3、FeCl3等。
2.还原剂指失去电⼦的物质。
中学化学中的还原剂有:Na、Al、Zn、CO、C等。
3.⼲燥剂指能从⼤⽓中吸收潮⽓同时与⽔化合的⼀种媒介。
中学化学中的⼲燥剂有:粘⼟(即蒙脱⽯)、 硅胶、分⼦筛、⽆⽔CaCl2、碱⽯灰、P2O5、浓硫酸等。
4.漂⽩剂吸附型:活性炭氧化型:过氧化钠、次氯酸、过氧化氢化合型:⼆氧化硫 5.催化剂指能够改变化学反应速率⽽在化学反应前后质量不变的物质。
如KClO3分解中的MnO2,SO2氧化 中的V2O5等。
6.酸碱指⽰剂是⼀类在其特定的PH值范围内,随溶液PH值改变⽽变⾊的化合物,通常是有机弱酸或有机 弱碱。
中学化学中的酸碱指⽰剂有:⽯蕊、酚酞、甲基橙等。
7.消毒剂指⽤于杀灭传播媒介上病原微⽣物,使其达到⽆害化要求的制剂。
中学化学中的消毒剂有:过氧 化氢、过氧⼄酸、⼆氧化氯、臭氧、次氯酸钠、甲醛、戊⼆醛、⼄醇、异丙醇等。
8.防腐剂指可防⽌、减缓有机质的腐败变质(如蛋⽩质的变质、糖类的发酵、脂类的酸败等)的物质。
中学化学中的防腐剂有:⽆机防腐剂如亚硫酸盐、焦亚硫酸盐及⼆氧化硫等;有机防腐剂如苯甲酸(安息 ⾹酸) 及其盐类、对羟基苯甲酸酯类。
9.吸附剂固体物质表⾯对⽓体或液体分⼦的吸着现象称为吸附。
其中被吸附的物质称为吸附质,固体物质 称为吸附剂。
中学化学中的吸附剂有活性炭,活性氧化铝,硅胶,分⼦筛等。
10.脱⽔剂指按⽔的组成⽐脱去纸屑、棉花、锯末等有机物中的氢、氧元素的物质。
中学化学中的脱⽔剂 有:浓硫酸等。
11.灭⽕剂指能够灭⽕的物质。
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中学化学中的催化剂
陕西省神木县第六中学冯胜民 719300
催化剂在中学化学中经常出现,而且种类较多,涉及的化学反应也很多,很多同学在解决有关催化剂问题是往往表现出概念不清,分类不清,使用混淆等诸多问题。
因此,有必要对中学化学中的催化剂做一个较为全面的总结。
一、催化剂的概念
所谓催化剂指的是在化学反应中能改变化学反应的速率,而自身的质量和化学性质在反应前后不变的物质,催化剂所起的作用称为催化作用。
催化剂从催化作用上可分为正催化剂和负催化剂。
正催化剂指能加快化学反应速率的催化剂,负催化剂指能减慢化学反应速率的催化剂。
负催化剂的研究意义远不及正催化剂,中学化学中也不涉及。
因此,如没有特别说明,一般说的催化剂都指的是正催化剂。
二、催化剂的催化原理
由于催化剂在化学反应前后其质量和化学性质不变,因此有的同学认为催化剂不参加化学反应,实际上,催化剂正式由于参加了化学反应才改变了化学反应进行的速率,这可从其催化原理上看出:
设催化剂M可加速反应:
⑴A﹢B→AB
其速率K1较小
其催化的过程为:
⑵A﹢M→AM
其速率K2 较大
⑶AM﹢B→AB﹢M
其速率K3较大
反应⑵﹢⑶得
⑷A﹢B﹢M→AB﹢M
即得:A﹢B→AB
其速率K4比K1要大的多。
所以,催化剂实际上参加了化学反应,虽然其质量和化学性质并没有改变,但常有物理状态上的改变。
如实验室制O2用MnO2来催化KClO3的分解,反应后MnO2会由原来的颗粒状变为粉末状。
工业上NH3的催化氧化用的是铂网,使用一段时间后表面就会变得很粗糙。
三、催化剂的特点
1、能够强烈的改变化学反应的速率。
某些催化剂具有很高的活性,能够大大加快化学反应
速率。
例如,HI在500K分解时,加入某种Au的化合物作催化剂时,化学反应速率会增大约一千万倍。
2、参加化学反应,但其质量和化学性质在反应前后不变,仅仅有物理状态上的变化。
3、对可逆反应而言,若某物质对正反应是催化剂,则对逆反应也是催化剂,且催化效果相
同,即该催化剂能同等程度地改变正逆反应的速率。
所以催化剂可加快可逆反应达到化学平衡状态的时间,却不能改变化学平衡状态。
4、催化剂有特殊的选择性。
某一类的反应只能用某些催化剂。
如催化KClO3和H2O2分解
用的MnO2,对NH3和SO2的催化氧化却不起任何作用。
又如C2H5OH在使用不同的催
化剂时会得到不同的产品。
在473~523K 时用金属Cu 或Ag 做催化剂时得到CH 3CHO 和H 2,H 2再被O 2氧化得到H 2O ,在623~633K 时用Al 2O 3做催化剂时得到CH 2=CH 2和H 2O ;在673~723K 时,使用ZnO 或Cr 2CO 3做催化剂时得到1,3—丁二烯等。
5、 被催化的反应的反应速率和催化剂的浓度成正比,对固体催化剂而言,单独增加其用量
远不及设法增加其与反应物的接触面所起的效果好。
如实验室制O 2应尽可能将KClO 3 和MnO 2研成细粉,并充分混合以得到更好的效果。
又如工业上催化氧化NH 3时要把金属铂制成铂网以增加和NH 3、O 2的接触面积。
6、 催化剂的催化效果与温度有关,同一催化剂在不同温度下的催化效果相差是很大的。
工
业生产中涉及到有催化剂的可逆反应时,温度的选择首先考虑的就是催化剂活性最大时的温度。
如工业合成氨的温度选700K 就是因为该温度时催化剂铁触媒的活性最大。
7、 某些杂质,即使少量也可强烈的影响催化剂的活性,使其失去催化作用,这称为催化剂
中毒。
如工业制H 2SO 4过程中,SO 2在接触氧化之前一定要经过净化,除去其中的砷、硒化合物及矿尘等,它们都会使催化剂V 2O 5中毒。
四、中学化学中有催化剂参加的反应
1、 无机反应
2KClO 3 2KCl+3O 2↑ (试验中如无MnO 2可用CuO 代替)
2H 2O 2 2H 2O+O 2↑ N 2+3H 2 2NH 3 4NH 3+5O 2
4NO+6H 2O
臭氧层的破坏主要是由于氟利昂CCl 2F 2收太阳紫外线照射分解出的卤素原子催化了O 3的分解: 2O 3 3O 2 3I 2 +2Al 2AlI 3
该反应在通常情况很难进行,滴加1~2滴水后迅速反应,反应放出的热量会使未反应的I 2升华成紫色的蒸气,通常称该反应为“滴水生烟”,此外将Al 粉换成Mg 、Zn 、Fe 、Cu ,亦可进行。
2、 有机反应
有机反应往往进行的较慢,且常伴有副反应发生,因此常要加热,加催化剂等外界条件,而催化剂使用较多的有酸类(浓H 2SO 4、稀H 2SO 4等)和金属类。
(1) 浓H 2SO 4作催化剂
主要是包括醇类的脱水、酯化反应、硝化反应、纤维素的水解等。
CH 3CH 2OH
CH 2=CH 2↑ + H 2O 2CH 3CH 2OH CH 3CH 2OCH 2CH 3 + H 2O MnO 2∕CuO △ 铁触媒 高温高压Cl H 2O Pt
△ MnO 2
CH 3COOH + CH 3CH 2OH
CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O
+HNO 3 + H 2O + 3HNO 3 + 3H 2O
(C 6H 10O 5)n (纤维素) + nH 2O n C 6H 12O 6(葡萄糖)
(2) 稀H 2SO 4作催化剂
主要是一些水解反应,如酯类水解、糖类水解,实际上脂类和糖类的水解,只需无机酸即可,但一般不选用易挥发的HCl ,及易挥发、易分解、具有强氧化性的HNO 3。
CH 3COOCH 2CH 3 + H 2O CH 3COOH + CH 3CH 2OH
C 12H 22O 11(蔗糖) + H 2O
C 6H 12O 6(葡萄糖) + C 6H 12O 6(果糖) C 12H 22O 11(麦芽糖) + H 2O
2C 6H 12O 6(葡萄糖) (C 6H 10O 5)n (淀粉) + nH 2O n C 6H 12O 6(葡萄糖)
值得注意的是很多同学认为酯类水解加碱也可起催化作用,实际上碱不是催化剂,加入碱会中和水解产生的酸,使水解平衡正向移动并趋于完全。
(3) 金属催化剂
主要包括不饱和结构与H 2的加成,醇的催化氧化,苯的卤代反应。
CH 2=CH 2 +H 2 CH 3CH 3
CH ≡CH +H 2 CH 3CH 3
+ 3H 2
Ni △ H 2SO 4 △
H 2SO 4 Ni
△ Ni △
+ Br 2 + HBr 2CH 3CH 2OH + O 2 2CH 3CHO + 2H 2O
Cu 的催化原理是: <1> 2Cu + O 2 2 CuO
<2> CH 3CH 2OH + CuO
CH 3CHO + H 2O + Cu (4) 酶
酶作为催化剂主要在动物体内新陈代谢中起作用,其主要特点有三个:条件温和,不需加热,具有高度专一性,具有高效催化作用。
C 6H 12O 6 2CH 3CH 2OH + 2CO 2
(5) 其他催化剂
CH ≡CH +HCl H 2C =CHCl
CH 2=CH 2 + H 2O
CH 3CH 2OH
CH ≡CH + H 2O
CH 3CHO
2CH 3CHO + O 2
2CH 3COOH
n CH 2=CH 2
HgCl 2
△ 酒化酶 Fe
Cu ∕Ag。