有关催化剂的题

某校化学兴趣小组的同学，探究二氧化锰作氯酸钾受热分解的催化剂时，设计了以下实验报告，请将该实验报告补充完整。

【实验目的】探究二氧化锰是氯酸钾受热分解的催化剂。

【实验用品】

药品：二氧化锰、氯酸钾

仪器：木条、火柴、试管夹、药匙，还需补充的仪器是（1）、（2）。

实验操作实验现象实验结论或总结

1．将氯酸钾加热至融化，用带火星的木条检验氧气。加热较长时

间，木条复

燃。

氯酸钾受热分解产生氧气。总结：

二氧化

锰是氯

酸钾受

热分解

的催化

剂

2．加热二氧化锰，用带火星的

木条检验氧气。

木条不复燃二氧化锰受热不产生氧气。3．将MnO2与

KClO3的混合物加热，用带火星的木条检验氧气。木条迅速复

燃。

二氧化锰能（3）氯酸钾的

分解速度。

反应的化学方程式为：

（4）。

【实验思考】

① 上述探究实验还不能完全得出表内“总结”，还需补充设计实验，验证从反应后

的剩余物中分离出的固体物质性质不变，并证明MnO2在KClO3分解前后（5）不变；

② 探究实验中，只做实验3可行吗，说明理由（6）。

研究性学习小组选择“H2O2生成O2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】 H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关

【实验方案】常温下，在两瓶相同体积的H2O2溶液

中分别加入相同质量MnO2和红砖粉,测量各生成一瓶(相

同体积)O2所需要的时间。

【进行实验】右下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 1 2

反应物6% H2O26% H2O2

催化剂1g 红砖粉1g MnO2

时间152 s 35 s

【结论】该探究过程得出的结论是________________________________。

【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2或红砖粉后反应明显加快,若要证明MnO2和红砖粉是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的________和

________是否改变。

H2O2生成O2的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究。(只要求提出假设和实验方案)

【假设】___________________________________________________。

【实验方案】____________________________________________________。

你若还能提出新的合理的假设和实验方案,本题奖励4分(化学试卷总分不超过60分) 【假设】_________________________________________________。

【实验方案】_____________________________________________。

解析：由于O2不易溶于水且密度比空气大，可用排水法或向上排空气法收集，但排水法便于观察气体的生成速率，更适宜采用此法；从表中数据分析，加入MnO2的反应时间短，说明H2O2分解快慢与催化剂的种类有关；红砖粉和MnO2是否是H2O2分解的催化剂，还要看反应前后它们的质量和化学性质是否改变。H2O2分解速率还可能与温度、H2O2的浓度等有关。

答案：锥形瓶排水集气法

相同条件下,H2O2生成O2的快慢与催化剂种类有关(其他合理答案都给分）质量化学性质【假设】 H2O2生成O2的快慢与H2O2溶液的浓度有关

【实验方案】取两份体积相等的5%和10%的H2O2溶液,各加入相同质量的同种催化剂,测量各收集一瓶气体所需的时间。

(本题属于探究性试题,答案是开放的,只要假设和实验方案合理均给分．如本题的假设因素还可以是温度、催化剂质量、催化剂状态等,本题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。)

点评：此题是一道实验探究题，是2007年安徽中考试题，此题既考查了常见化学仪器的识别，催化剂性质，又考查了实验方案的设计。

例题1 催化剂在生产，生活和科研中有重要作用。实验室用过氧化氢制氧气，常用二氧化锰作催化剂。

[提出问题]其他物质能作过氧化氢分解的催化剂吗？

[猜想]甲同学认为氧化铜或氧化铁可以代替二氧化锰，因为按物质的简单分类，二氧化锰、氧化铜、氧化铁都属于

[设计实验]甲同学按下面步骤进行实验

1、在试管中加入5ml5%过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管；

2、用精密的天平准确称量0.5g氧化铁红色粉末，并将其加入另一试管中；

3、在步骤2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；

4、待步骤3的试管中没有气泡放出后进行“某一操作”，将固体洗涤，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1中的现象为，步骤3中带火星的木条复燃。

[反思]步骤4中进行的“某一操作”是。乙同学认为在步骤4后需增加一个实验，请你写出该实验的操作方法和现象

[结论]通过以上实验步骤得出的结论是

请你举一生活中应用催化剂的事例

简评：题目的背景是选取科学探究全过程的一个课题。考察采用了科学探究的学习方法，不仅能够考查学生已具备的学习能力和思维能力，而且能够测试学生具有的潜在学习能力和科学探究能力。有利于引导学生实施中学课程改革，开展实验探究，在探究性实验过程中发展研究化学问题意识，体现科学发展和知识形成的过程，感悟科学的思想方法。

解析：本题取材于实验室制氧气的原理和催化剂选择的探究，运用对比，定量探究。答案为：金属氧化物；木条未复燃；过滤；将步骤4中所得的红色固体重新放入另一试管中再向试管中加入5ml5%的过氧化氢溶液，把带火星木条伸入试管，木条仍会复燃；氧化铁可作过氧化氢的催化剂；如淀粉酶催化淀粉水解为糊精和麦芽糖。

例题2 在氯酸钾中加入少量的高锰酸钾，混合均匀后加热，氯酸钾能迅速反应产生氧气？问：高锰酸钾是氯酸钾的催化剂吗？