内容正文:
2.3.2催化剂、反应类型
考点精讲
知识点 1 空气的主要成分和用途催化剂
探究过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的作用
【实验目的】
1. 学习催化剂概念
2. 了解用过氧化氢制氧的方法
【实验用品】
试管、药匙、过氧化氢溶液、二氧化锰、小木条
二氧化锰
【实验步骤】
1 2 3 4
【实验现象】
步骤1中带火星的小木条火星闪烁,但未燃烧;
步骤2中加入二氧化锰后,产生大量的气泡;
步骤3中小木条火星快速闪烁,但仍未燃烧;
步骤4中小木条燃烧。
【实验结论】
1. 过氧化氢常温下也会很缓慢地分解,放出氧气。
2. 二氧化锰能加快过氧化氢的分解速率。
【实验拓展】
要确认二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂,还需完成以下操作:
① 继续上述实验,在插入试管中的小木条熄灭后,倒入适量的过氧化氢溶液,插入带火星的小木条。--结论:实验中只消耗过氧化氢,“二氧化锰”似乎用不完。
② 实验后,将试管中的物质过滤(即将固体和液体分开),将所得的固体洗净、干燥、称量,发现所得固体的质量与反应前加入试管中的二氧化锰的质量相等。--结论:a.“二氧化锰”在实验中可能没有被消耗;b.反应中生成了一种新的固体物质,该固体的质量与加入的二氧化锰质量刚好相等。
③ 把该固体再次加到过氧化氢溶液中,观察到过氧化氢的分解又加快了。--说明:实验后所得固体是二氧化锰,即实验后二氧化锰的化学性质没变。
综上所述,得出二氧化锰在过氧化氢分解的反应中,加快了过氧化氢的分解速率,而它本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化,我们就说二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。
要说明的是有些反应中,有时加入催化剂是为了减慢化学反应速率。
【概念】
在化学反应里能改变其他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发生变化的物质叫做催化剂。
【催化作用】
催化剂在化学反应中所起的作用叫催化作用。
【特点】
一变两不变
【说明】
1. 催化剂只能改变化学反应的速率,不能改变化学反应的产率。
2. 催化剂在化学反应前后不改变,其反应过程中有可能改变。
3. 不同的化学反应有不同的催化剂,同一化学反应也可能有几种催化剂。
【注意】
1. MnO2不一定是催化剂。如在2KMnO4K2MnO4+MnO2+O2↑反应中,MnO2是生成物;在MnO2+4HCl(浓)MnO2+Cl2↑+2H2O反应中,MnO2是反应物!
2. 催化剂也不一定是MnO2,如过氧化氢制氧气的反应中,氧化铁、硫酸铜、红砖粉末、动物肝脏等也可以作催化剂。
【典例1】在制取氧气的反应中,用到了二氧化锰做催化剂,下列有关催化剂说法不正确的是( )。
A.反应前后化学性质不发生改变 B.反应前后质量发生了改变
C.某些反应可使用不同的催化剂 D.某些催化剂可催化不同的反应
【答案】B
【解析】A、催化剂在反应前后化学性质不发生变化。故A选项正确;
B、催化剂在反应前后质量不发生变化;故B选项错误;
C、某些化学反应并非只有唯一的催化剂,例如氯酸钾受热分解中能起催化作用的还有氧化镁、氧化铁和氧化铜等等;故C选项正确;
D、某些催化剂可催化不同的反应,例如二氧化锰可以在氯酸钾和高锰酸钾受热分解中起到催化作用;故D选项正确。
故选:B。
【举一反三】
1. 催化剂的叙述中,正确的是( )。
A.催化剂能改变其他物质的化学反应速率
B.同一反应的催化剂只有特定的一种
C.不使用二氧化锰作催化剂,加热过氧化氢溶液不会放出氧气
D.使用二氧化锰作催化剂,可以增加过氧化氢溶液分解放出氧气的质量
【答案】A
【解析】
A、根据催化剂的定义可知A说法正确。
B、催化剂在反应前后本身的质量和化学性质都不改变,故B错误。
C、使用催化剂只是改变化学反应速率,不使用催化剂不一定就不能发生化学反应,故C错误。
D、使用催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量,故D错误。
故选:A。
2.(南昌市2019-2020学年九年级上学期期末)今有A、B两质量相等的固体,其中A为纯氯酸钾,B是氯酸钾和二氧化锰的混合物,在酒精灯上同时加热,均完全反应,得到的气体量与时间的关系图正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【解析】因为A、B两质量相等的固体,其中A为纯氯酸钾,B是氯酸钾和二氧化锰的混合物。所以A中氯酸钾的质量大于B中氯酸钾的质量,因而A产生的氧气比B多,B中有催化剂二氧化锰,因而B先得到氧气,A后得到氧气。
A、由图像可知,A产生的氧气多,B产生的氧气少,B先反应完,A后反应完,故正确;
B、A和B产