考点08 催化剂和催化作用解析版.docx
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考点08催化剂和催化作用解析版
一.选择题
1.(2018•襄阳)下列关于催化剂的说法正确的是( )
A.化学反应前后催化剂的质量不变
B.化学反应前后催化剂的性质不变
C.催化剂
只能加快化学反应速率
D.没有催化剂化学反应不能发生
【答案】A。
2.(2018秋•东安县校级期末)如图图象正确的是( )
A.加热氯酸钾和二氧化锰混合物制氧气:
二氧化锰的质量随反应时间的变化情况
B.加热高锰酸钾制氧气:
二氧化锰的质量随反应时间的变化情况
C.双氧水和二氧化锰混合制氧气:
水的质量随反应时间的变化情况
D.燃烧法测量空气中氧气的含量:
集气瓶中氧气的质量随反应时间的变化情况
【解析】A、二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂,催化剂的质量在化学反应前后其质量不变
,故图象错误;
B、加热高锰酸钾生成锰酸钾、二氧化锰和氧气,因此随着反应的发生,二氧化锰的质量不断增加,直至反应结束二氧化锰的质量不再改变,错误;
C、双氧水和二氧化锰混合生成水和氧气,随着反应的发生,生成水的质量不断增加,直至反应结束,但一开始溶液中就有水,故图象错误;
D、燃烧法测量空气中氧气的含量时,集气瓶中的氧气不断的被消耗掉,当氧气浓度较低的时候,燃烧就结束了,因此氧气不能完全消耗掉,正确;
【答案】D。
3.(2018秋•新吴区校级月考)在化学反应中,催化剂( )
A.能改变化学反应速率
B.在反应后化学性质发生了变化
C.质量减少
D.质量增加
【答案】A。
4.(2018秋•小店区校级月考)a是混有少量二氧化锰的氯酸钾,b是纯净的氯酸钾,其中氯酸钾的质量相等。
将药品分别加热,则收集到氧气的质量随加热时间变化的图象如下,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】因a为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾,b为固体氯酸钾,由于二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度,则a反应快,时间短;a中混有二氧化锰,且氯酸钾的质量相等,则生成的氧气的质量相等,显然只有D符合
【答案】D。
5.(2018秋•荣昌区校级月考)如图为制氧气的装置,二氧化锰在该反应中做催化剂,下列有关它的说法正确的是( )
A.使用催化剂能加快或者减慢化学反应的速率
B.不使用催化剂该化学反应就不能发生
C.使用催化剂可以增加生成物的量
D.加入催化剂能使化学反应的速率加快
【答案】A。
6.(2018秋•东莞市校级月考)某同学用KClO3和MnO2的混合物加热制取氧气,制取过程中MnO2的质量分数(即质量百分含量)随反应时间的变化关系正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】实验室用KClO3和MnO2混合物加热制取氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,但由于有氧气逸出,剩余固体的质量减少,则MnO2在固体混合物中质量分数增加,当氯酸钾完全反应后,剩余固体的质量不再改变,MnO2在固体混合物中质量分数不变;原混合物中二氧化锰的质量分数不可能为0,故图象纵坐标不能从0开始,先不断上升,最后形成一条水平直线;观察图象,B符合变化过程。
【答案】B。
7.(2018秋•武汉月考)为比较Fe3+和Cu2+对过氧化氢分解反应的催化效果,某同学设计了如图所示的实验(FeCl3溶液、CuSO4溶液中都含有阴阳离子和水分子),有关实验有如下说法:
①过氧化氢中氧元素的化合价为﹣1价;
②若图1所示实验中反应速率为①>②,则一定说明Fe3+比Cu2+对H2O2分解催化效果好;
③实验中可通过观察产生气泡快慢来比较反应速率;
④滴加FeCl3或CuSO4溶液后过氧化氢分解速率加快,则FeCl3或CuSO4是过氧化氢催化剂
以上说法不正确的是( )
A.①②B.①④C.②④D.③④
【答案】C。
8.(2018秋•建宁县月考)实验室用氯酸钾或过氧化氢溶液制取氧气时,通常会加入少量二氧化锰作催化剂。
关于催化剂的下列说法中,正确的是( )
A.催化剂都能加快
其他物质的反应速率
B.催化剂可以增加产品的质量
C.用了催化剂的反应,催化剂可能有多种
D.如果不用催化剂,反应不能发生
【解析】A、催化剂能改变其他物质的化学反应速率,可以加快也可减慢某些化学反应的速率,故选项说法错误。
B、催化剂只能改变化学反应速率,对生成物的质量无影响,使用催化剂不能增加生成物的质量,故选项说法错误。
C、用了催化剂的反应,催化剂可能有多种,例如过氧化氢分解的催化剂可以是二氧化锰,也可以是氧化铁等,故选项说法正确。
D、催化剂只能改变化学反应速率,不用催化剂反应速率较慢而已,故选项说法错误。
【答案】C。
9.(2018秋•克
东县期末)质量相等的两份药品a和b,a是混有少量二氧化锰的氯酸钾,b是纯净的氯酸钾,将药品分别加热,则收集到氧气的质量随反应时间变化的图象如图,其中正确的是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】因a为混有少量二氧化锰的固体氯酸钾,b为固体氯酸钾,且a和b的质量相等,
由二氧化锰作催化剂则可以加快其分解速度,则a反应快,时间短,
a中混有二氧化锰,则a中氯酸钾的质量小,则生成的氧气的质量小,
显然只有D符合,故选D。
10.(2018秋•渝中区校级月考)下列有关催化剂的说法确的是( )
①化学反应前后催化剂的体积和质量不变
②化学反应前后催化剂的性质和质量都不变
③化学反应前后催化剂不能增加生成物的质量
④MnO2不是唯一的催化剂,但MnO2只能做催化剂
⑤加热KClO3和MnO2的混合物能生成O2,单独加热KClO3反应就不能发生
⑥加热KMnO4和KClO3的混合物,产生O2又多又快,则KMnO4是KClO3的催化剂
⑦将装有KClO3和MnO2的混合物的试管加热一段时间,MnO2质量不变
A.①③⑤⑥⑦B.②③⑥⑦C.③⑥⑦D.③⑦
④二氧化锰不是唯一的催化剂,也可以做生成物等,故错误。
⑤单独加热高锰酸钾反应也能发生,故错误。
⑥加热KMnO4和KClO3的混合物,产生O2又多又快,是因为高锰酸钾分解生成二氧化锰、锰酸钾和氧气,二氧化锰是氯酸钾分解的催化剂,但KMnO4不是KClO3的催化剂,故错误。
⑦将装有KClO3和MnO2的混合物的试管加热一段时间,MnO2是催化剂,质量不变,故正确。
【答案】D。
11.(2018秋•武冈市校级月考)在试管中加入少量镁和碘反应,结果因反应速度太慢而无明显现象,若向其中滴入几滴水,镁和碘反应立即变得迅速起来化合生成碘化镁,则上述反应中水可能是( )
A.反应物B.催化剂C.生成物D.不相干的物质
【答案】B。
12.(2018秋•江岸区期中)用w型玻璃管进行如下微型实验:
先对a处物质加热使之燃烧,然后将注射器中的过氧化氢溶液推入管中与二氧化锰接触,并始终控制液体不进入a处。
下列说法正确的
是( )
A.若a处粉末是木炭粉,实验过程中能看到木炭燃烧,冒白烟
B.该实验证明二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂
C.推入过氧化氢溶液后,要对准二氧化锰处加热才能产生氧气
D.本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧越剧烈的结论
【解析】A、若a处粉末是木炭粉,加热木炭粉,能看到木炭燃烧,没有白烟,故选项说法错误。
B、该实验不能证明二氧化锰是过氧化氢溶液分解的催化剂,还需要验证二氧化锰的质量和化学性质不变,故选项说法错误。
C、推入过氧化氢溶液后,不要对准二氧化锰处加热就
能产生氧气,故选项说法错误。
D、产生氧气越多反应越剧烈,本实验可以得出氧气浓度越大,燃烧越剧烈的结论,故选项说法正确。
【答案】D。
13.(2018秋•苍溪县期中)氮肥厂利用氮气和氢气合成氨气。
在此过程中铁的质量和化学性质都未发生改变,则铁在合成氨过程中可能充当( )
A.反应物B.催化剂C.生成物D.氧化剂
【答案】B。
14.(2018秋•南通期中)用5%过氧化氢溶液制取氧气,其中容器a中加入了MnO2,两容器中生成气体的量随时间的变化情况如图所示。
下列结论不正确的是( )
A.两份过氧化氢溶液的质量:
a=b
B.P点对应时刻,a容器中剩余物质是混合物
C.M点与P点对应时刻,b容器中氢元素质量分数相等
D.Q点与P点对应时刻,a容器中MnO2的质量相等
【解析】A、最终生成氧气的质量相等,因此两份过氧化氢溶液的质量:
a=b,故正确;
B、P点对应时刻,a容器中剩余物质是水和二氧化锰,是混合物,故正确;
C、M点与P点对应时刻,b容器中溶液质量不相等,氢元素质量相等,因此氢元素质量分数不相等,故错误;
D、二氧化锰是催化剂质量不变,Q点与P点对应时刻,a容器中MnO2的质量相等,故正确。
【答案】C。
15.(2018秋•浦东新区期中)有关催化剂的说法中正确的是( )
①质量变少;
②质量不变;
③化学性质改变;
④化学性质不变;
⑤若用双氧水制氧气时忘了添加二氧化锰,则会使氧气的产量减少
⑥二氧化锰可以作为各种化学反应的催化剂
A.①③B.②④⑤⑥C.②④D.②③⑤
【答案】C。
16.(2018秋•番禺区期中)如图是相同条件下做H2O2分解的对比实验时,放出O2的体积随时间的变化关系示意图,a为使用催化剂,b为不使用催化剂,其中正确的图象是( )
A.
B.
C.
D.
【解析】解:
在做H2O2分解的对比实验时,加入催化剂只能加
速反应的速率,不能改变生成氧气的质量,观察选项,只有选项A符合题意。
【答案】A。
二.填空题
17.(2018秋•武城县校级月考)实验室用过氧化氢溶液制取氧气的过程中,加入适量的二氧化锰,在这个实验中,二氧化锰
是这个反应中的 ,它在反应前后的 和 没有发生变化,它在实验中起 作用。
【答案】催化剂;质量;化学性质;催化。
【解析】实验室用过氧化氢溶液制取氧气的过程中,加入适量的二氧化锰,在这个实验中,二氧化锰是这个反应中的催化剂,它在反应前后的质量和化学性质没有发生变化,它在实验中起催化作用。
18.(2018秋•获嘉县月考)如图所示,过氧化氢溶液在催化剂二氧化锰的作用下,迅速分解放出大量氧气,在此过程中可以观察到的实验现象是 ,铁燃烧时,把铁丝绕成螺旋状的原因是 。
【答案】产生大量气泡,气球变瘪,红墨水左移;增大铁丝的受热面积。
19.(2018秋•桐城市校级月考)小明知道二氧化锰能作过氧化氢分解的催化剂后,再想探究其他一些物质如氧化铝是否也可作过氧化氢分解的催化剂。
请你一起参与他们的探
究过程,并填写下列空白。
(1)[问题]氧化铝能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(2)[猜想]氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂。
他设计并完成了下表所示的探究实验:
实验操作
实验现象源
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木
条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是
①
氧化铝是过氧化氢分解的催化剂
实验二
在盛水的试管中加入氧化铝,伸入带火星的木条
没有明显现象
②
实验三
③
④
氧化铝能加快过氧化氢的分解
(1)请你帮助小明同学填写上表中未完的表格。
(2)在小明的探究实验中,实验一和实验二起的作用是 ;
(3)[讨论与反思]经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充两个方面的探究实验,最终大家一起完成了对这个猜想的验证。
第一方面的实验操作中包含了两次称量,其目的是 ,第二方面的实验是利用实验三反应后试管内的剩余物继续实验。
接下来的实验操作是 现象和结论为 。
【答案】
实验操作
实验现象
实验结论或总结
结论
总结
实验一
取5ml5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条
有气泡产生,木条不复燃
过氧化氢分解产生氧气,但是
①速度很慢
氧化铝是过氧化氢分解的催化剂
实验二
在盛水的试管中加入氧化铝,伸入带火星的木条
没有明显现象
②氧化铝不能分解生成氧气
实验三
③向盛有5mL5%过氧化氢溶液的试管中加入氧化铝,伸入带火星的木条
④有大量气泡产生,带火星的木条迅速复燃
氧化铝能加快过氧化氢的分解
(2)在小雨的探究实验中,“实验一”和“实验二”起的作用是对比;故填:
对比
(3)为了说明氧化铝在此实验中反应前后的质量保持不变,做了两次称量,目的是比较氧化铝反应前后质量是否变化,并且在验证氧化铝的化学性质是否改变时,将剩余的固体中再倒入双氧水,发现双氧水又能很快的放出氧气。
故填:
比较氧化铝在过氧化氢分解前后的质量;倾倒掉反应后的液体,向剩余的固体中重新加入过氧化氢溶液,伸入带火星的木条;有大量气泡产生,带火星的木条复燃,说明氧化铝然能加快过氧化氢的分解速率。
20.(2018秋•龙凤区校级期中)同学在用双氧水制取氧气时,误把Fe2O3粉末当成MnO2放入双氧水中,发现也有大量气泡产生。
他意识到这个错误后,联想到MnO2可作为H2O2分解的催化剂,那么Fe2O3能否作为H2O2分解的催化剂呢?
请你一起参与探究,并填写下列空白。
【猜想】Fe2O3也能作为H2O2分解的催化剂。
【实验验证】甲同学依次设计了三个实验:
实验一:
取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃。
说明H2O2溶液常温下缓慢分解。
实验二:
在实验一的试管中加入WgFe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃。
说明
。
实验三:
待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为Wg.说明 。
【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。
写出该反应的文字表达式 。
【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验。
该实验是 。
【拓展】下表是丙同学探究影响H2O2分解因素时所记录的部分数据,通过对数据的分析,你能得出的结论是 ,用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间:
浓度
时间(min)
催化剂
30%H2O2溶液
15%H2O2溶液
5%H2O2溶液
加入WgMnO2
0.2
0.8
2.0
加入WgFe2O3
7.0
9.0
16.0
【答案】氧化铁能加快过氧化氢的分解;反应后氧化铁的质量不变;过氧化氢
水+氧气;
证明反应后氧化铁的化学性质不变;二氧化锰对过氧化氢的催化效果强于氧化铁。
【实验结论】过氧化氢在氧化铁的催化作用下能分解生成水和氧气,故填:
过氧化氢
水+氧气;
【反思评价】催化剂在反应前后本身质量和化学性质都不变,所以不仅考虑反应前后氧化铁质量不变,还需要考虑化学性质是否改变。
故填:
证明反应后氧化铁的化学性质不变;
【拓展】根据表格提供的数据可以看出,在同等条件下,二氧化锰对过氧化氢的催化效果强于氧化铁,故填:
二氧化锰对过氧化氢
的催化效果强于氧化铁。
21.(2018春•文登区校级期末)学校化学兴趣小组知道二氧化锰能做过氧化氢分解的催化剂后,在想探究其他一些物质如氧化铝是否也可做过氧化氢的催化剂.请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白.
(1)【问题】氧化铝能不能做过氧化氢分解的催化剂?
(2)【猜想】氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
(3)【实验验证】
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液不分解
实验二
在装有过氧化氢溶液的试
管中加入少量氧化铝,然后
将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
(4)【结论】氧化铝能加快过氧化氢的分解速率,故氧化铝能做过氧化氢分解的催化剂
(5)【讨论与反思】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明氧化铝能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验:
实验三:
【实验目的】探究 .
【实验步骤】①准确称量氧化铝(少量)的质量;②完成实验二③待反应结束,将实验而试管里的物质进行过滤,洗涤, ,称量;对比反应前后氧化铝的质量.
【讨论】如果氧化铝在反应前后质量不变,则说明氧化铝可以做过氧化氢分解的催化剂.
(6)但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:
探究
.
【答案】(3)
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中
木条不复燃
常温下过氧化氢溶液不分解
实验一
在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量Al2O3;,然后将带火星的木条伸入试管中
木条复燃
加入Al2O3能加快过氧化氢溶液的分解速率
实验三:
(5)Al2O3在反应前后质量是否改变;干燥
(6)Al2O3的化学性质在反应前后是否改变.
实验三:
通过实验前后两次称量,可知实验三是探究Al2O3在反应前后质量是否改变.将实验二反应后的物质进行过滤可得到Al2O3,必须经过洗涤、烘干后才称量,减少实验数据的误差.
最后,还必须在增加一个实验:
探究Al2O3的化学性质在反应后是否改变.只有Al2O3具备既能改变化学反应速率,其质量和化学性质在反应前后又保持不变,才能作为过氧化氢分解的催化剂.
三.解答题
22.(2018秋•新罗区校级月考)化学实验小组的同学们对催化剂产生了兴趣,通过查阅资料了解到氧化铁也能加速氯酸钾的分解。
为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。
实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如下表:
实验序号
过氧化氢溶液浓度/%
过氧化氢溶液体积/mL
过氧化氢溶液温度/℃
氧化铁的用量/g
收集40mL氧气所需时间/s
①
5
10
20
0
128.5
②
5
10
20
1.2
16.8
③
15
10
20
1.2
10.5
④
5
10
70
0
32.7
(1)通过实验①和④对比可知,化学反应速率与温度的关系是 ;通过实验②和③对比可知,化学反应速率与 有关;通过实验 和 对比可知,氧化铁可以加快过氧化氢分解放出氧气的速率。
(2)写出氧化铁(Fe2O3)做催化剂分解过氧化氢制取氧气的符号或文字表达式 。
(3)用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释(稀释不会改变过氧化氢的总量),产生氧气的总量 (选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后的 和
未发生改变。
【答案】温度越高,反应速率越快;反应物浓度;①;②;过氧化氢
水+氧气。
不变;质量;化学性质。
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