初中化学催化剂的特点与催化作用试题

化学来源于生活，同学们对生活中的一些现象产生兴趣，在老师指导下开展了系列探究实验活动：

活动一：红砖粉末能做催化剂吗？

实验步骤		实验现象	实验结论和解释
小明	A试管装有5mL的5%过氧化氢溶液 B试管装有5mL的5%过氧化氢溶液，再加入a克的红砖粉末。	A中无明显现象，B中产生大量能使带火星的木条复燃的气体。	（1）产生的气体是 　 　。 （2）红砖粉末能改变过氧化氢的分解速率。
小红	待反应停止时，向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液。	（1）又产生大量能使带火星的木条复燃的气体。	红砖粉末的 　   　在反应前后没有发生变化。

【实验反思】小明和小红通过上述实验，一致认为红砖粉末可以做分解过氧化氢溶液的催化剂，但小强认为小明和小红说法不严谨，理由是 　                      　。

活动二：水壶内部的白色固体是什么？

【查阅资料】水在加热或长久放置时，溶于水中的可溶性钙和镁的化合物会生成沉淀（水垢）。

【假设与猜想】

猜想Ⅰ：CaCO₃

猜想Ⅱ：Mg（OH）₂

猜想Ⅲ：　                    　（填化学式）

【实验与探究】取少量白色固体样品（不考虑杂质和微溶物对实验的影响）于试管中，向其中加入足量稀盐酸，现象：白色固体溶解，有气泡产生，根据以上现象，小华认为：猜想Ⅰ正确。小雪却认为小华的结论不严谨，经过两人反复讨论，进一步设计了如表实验。

实验步骤	实验现象	实验结论
取上述实验中的上层清液于试管中，滴加足量NaOH溶液		猜想Ⅰ成立
	有白色沉淀产生	猜想Ⅲ成立

验证猜想Ⅲ成立时产生白色沉淀的反应化学方程式是 　                      　。

活动三：验证NaOH变质有方法？

【方法归纳】同学们通过实验探究，认为验证氢氧化钠变质可以从验证反应后的生成物入手，例如：加足量稀盐酸等出现气泡，加氯化钙溶液等出现白色沉淀等来判别；也可以通过反应过程中温度、压强等变化来判别。

【学科渗透】按如图所示装置进行实验。实验前U型管两端液面相平，将NaOH溶液滴入试管中，恢复到室温后，U型管中的液面 　            　。

据此，小明同学得出“CO₂与NaOH发生了化学反应”的结论。小红认为小明结论证据不充足，理由是 　                    　。

【再次实验】同学们用压强传感器研究水或等量NaOH溶液分别吸收CO₂的效果，实验装置及测定结果如甲图和乙图所示。图乙中 　   　（填“Ⅰ”“Ⅱ”）表示等量NaOH溶液吸收CO₂的曲线。

阅读下列材料，回答问题：

材料一：研究人员发现大气层中特别是南极上空的臭氧层日益变薄。进入大气平流层的氯氟烃（一类合成有机化合物，应用于冰箱和空调的制冷剂、灭火器等）是造成臭氧层变薄的主要原因。因为在紫外线的照射下，平流层中的臭氧存在如下平衡：O ₃ $\stackrel{\mathit{紫外线}}{\rightleftharpoons }$ O ₂+O；而氯氟烃进入平流层后会分解产生氯原子（Cl），进而发生下列反应：Cl+O ₃→ClO+O ₂；ClO+O→Cl+O ₂

研究表明：平流层中1个氯原子大约可以破坏1×10 ⁵个臭氧分子。氯氟烃分解产生的氯原子在上述反应中起着 　　作用。

实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验中非气态物质的总质量随时间变化如图所示。回答下列问题：

（1）反应中二氧化锰的作用是　　。

（2）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。（写出计算过程）

实验室用68g过氧化氢溶液和2g二氧化锰制取氧气，实验的相关数据如图。请回答：

（1）二氧化锰作为催化剂在化学反应前后本身的 　　都没有发生变化；

（2）反应生成氧气的质量为 　　g；

（3）参加反应过氧化氢溶液的质量分数是多少？

实验探究一：课本第二单元课后作业中有"寻找新的催化剂"的探究内容，实验中学探究小组据此设计了如下探究方案．

【提出问题】红砖粉末能否作为过氧化氢溶液分解的催化剂？如果能，效果如何？

【实验探究】

实验步骤	实验现象	实验结论及解释
Ⅰ．	A中无明显现象，B中产生大量能使带火星木条复燃的气体	①产生的气体是 　     ②红砖粉末能改变过氧化氢分解速率
Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣	①又产生大量能使带火星木条复燃的气体 ②滤渣质量等于ag	红砖粉末的 　     在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂
Ⅲ．	两试管中均产生气泡且	红砖粉末的催化效果没有二氧化锰粉末好

【拓展应用】

已知CuSO ₄也可作为过氧化氢分解的催化剂．向101.2g一定溶质质量分数的过氧化氢溶液中加入2g CuSO ₄粉末，充分反应后得到溶质质量分数为2%的溶液，则生成氧气 　    g．

实验探究二：实验室中的试剂一般要密封保存，否则可能会与空气接触而变质．淅河中学化学学习小组发现一瓶未密封的氢氧化钾固体，对其是否变质进行探究．

【提出猜想】1．未变质   2．部分变质   3．完全变质

【查阅资料】KOH与NaOH性质类似，也能与CO ₂反应而变质．写出KOH变质的化学方程式为 　               ．

【设计实验】

（l）取少量样品于试管中配成溶液，滴加足量稀盐酸有气泡产生，则猜想 　    不成立．

（2）准确称取一定质量的固体样品，放在如图所示装置中进行实验，根据CO ₂的体积和密度计算变质产物的质量，从而确定变质情况，你认为这个方案是否可行，并说明理由 　                                                       ．

（3）请你另外设计一个方案，进一步探究变质情况

实验步骤	实验现象	实验结论
		猜想2成立

在150g烧杯中加入100g过氧化氢溶液，再向其中加入2g二氧化锰。充分反应后，称得烧杯和剩余物质总质量为250.4g。请完成下列分析及计算：

（1）二氧化锰在反应中起 　　作用。

（2）计算过氧化氢溶液中溶质的质量分数。