微专题2 变量控制思想——有关影响催化剂效果探究（课件PPT）-【中考导学案】2024年中考化学讲义（武汉专用）

2024《中考导学案》 ——武汉化学 微专题2　变量控制思想—— 有关影响催化剂效果探究 (2020·武汉模拟)氯酸钾有多种用途,常用作氧化剂、火箭推进剂等,它易溶于水,在加热时可缓慢释放氧气,但在氧化铜等催化作用下加热会快速放出氧气。小华利用氯酸钾制取氧气来验证氧化铜的催化作用,并探究反应后剩余固体的成分。 【查阅资料】①氯化钾、氧化铜加热不分解;②硫酸铜易溶于水,溶解度随温度的升高而增大;③KCl+AgNO3===AgCl↓+KNO3。 例 典例剖析 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 Ⅰ.催化剂的制备 工业硫酸铜(含硫酸亚铁等杂质) CuSO4溶液 CuSO4 ·5H2O→……→CuO (1)步骤I的目的是除去不溶性杂质,步骤Ⅰ所用到的玻璃仪器有            　 　。  (2)步骤Ⅱ的目的是得到 CuSO4·5H2O晶体,实验操作是　 　、降温结晶、过滤、洗涤、干燥。  溶解 步骤I 除铁 步骤Ⅱ 烧杯、 漏斗、玻璃棒 加热浓缩 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 Ⅱ.加热氯酸钾制取氧气并探究剩余固体的成分 小华设计了以下两组实验,在相同条件下加热,并记录产生V L氧气所需要的时间,实验发现t1>t2,说明氧化铜可以加快氯酸钾的分解,相关数据如下表: 实验 编号 反应前氯酸 钾的质量 加入氧化 铜的质量 生成V L氧气 所用的时间 反应后剩余 固体的质量 i 24.5 g 0 t1 m ii 24.5 g 2.0 g t2 21.7 g 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (3)实验i中反应后剩余固体的质量m =　 　g 。  实验步骤 现象或结论 ①将反应后剩余固体继续加热,直至冷却后连续两次称量固体的质量保持不变 若有气体生成,则说明含有氯酸钾,该反应的化学方程式为                        ②将①加热后剩余固体在足量水中充分溶解,过滤、洗涤、干燥、称量 若滤渣的质量为2.0 g,则证明氧化铜对氯酸钾分解有催化作用 ③收集、合并②的滤液和洗涤液,加入过量硝酸银溶液,充分反应后过滤、洗涤、干燥、称量 理论上可得到沉淀的质量为            19.7 2KClO3 2KCl+3O2↑ 28.7 g  返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 思路指引 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 1.下列关于催化剂的说法正确的是 (  ) A.用过氧化氢制氧气时,加入催化剂可使生成的氧气的质量增加 B.催化剂必须加快其他物质的反应速率 C.二氧化锰只能用作催化剂 D.加入催化剂,过氧化氢发生分解反应的速率增大 D 拓展变式 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 2.某实验小组探究氧化铁(Fe2O3)能否用作过氧化氢分解的催化剂。 【实验步骤】 Ⅰ.往A、B两支试管中分别加入5 mL 5%的H2O2溶液,向A试管中加入0.5 g氧化铁粉末,将带火星的木条分别伸入两支试管中。 Ⅱ.待A试管中不再产生气泡时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管中。 Ⅲ.待实验Ⅱ中不再产生气泡时,将试管中的固体剩余物过滤,洗涤、干 燥、称量。 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 现象如下: 步骤 预期实验现象 Ⅰ A试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃;B试管中①           Ⅱ 试管中产生大量气泡,带火星的木条复燃 Ⅲ 所得固体质量为②           g 【实验结论】 (1)请将上面表格中两空格的实验现象补充完整:①            　 　,②　　 。  出现少量气泡,带火 星的木条没有复燃 0.5 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (2)实验Ⅱ的目的是　 　,实验Ⅲ的目的是　 　。  (3)写出在氧化铁催化作用下,过氧化氢分解的化学方程式:            　　 。  验证氧化铁在反应前后化学性质是否改变 验证氧化铁在反应前后质量是否改变 2H2O2 2H2O+O2↑ 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 某兴趣小组对实验室制取氧气进行了探究。二氧化锰和过氧化氢酶均能催化过氧化氢分解制取氧气。为比较两者的催化效果,同学们按图1所示装置进行了实验。 实践应用 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 【查阅资料】过氧化氢分解为放热反应;温度过高,过氧化氢酶的催化活性会降低。 【实验步骤】 ①连接好装置,检查装置的气密性。 ②取1.5 m g过氧化氢酶和8 mL蒸馏水加入容器中,搅拌后塞紧橡皮塞。 ③用注射器A从容器中抽出2 mL气体,用注射器B 将2 mL H2O2溶液注入容器中,采集数据(压强传 感器可测定瓶内压强),绘制压强时间关系图,直至 反应结束。 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 ④用5.6 mg过氧化氢酶及1.5 mg、5.6 mg二氧化锰重复上述实验,获取数据如图2、图3。 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (1)步骤①,检查装置气密性时,用注射器A向锥形瓶内注入1 mL空气,若注射器B的活塞　　 ,则表明装置气密性良好。  (2)步骤③,先用注射器A从容器中抽出2毫升气体的目的是            　 　。  向外移动1 mL 消除因注入 2 mL过氧化氢溶液导致瓶内压强增大的影响 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (3)对比图2和图3,可知对过氧化氢分解催化效果更好的是　 　。  (4)同学们推测:过氧化氢酶质量过大,可能导致实验过程中反应突然变 慢。理由是            　 　。  过氧化氢酶 过氧化氢分解放热,过氧化氢酶质量过大,反应过快,放热过 多,导致过氧化氢酶的催化活性降低 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (2022·武汉元调)探究氯酸钾与二氧化锰的质量比对氯酸钾分解温度的影响。将氯酸钾与二氧化锰按质量比为5∶1、4∶1、3∶1、2∶1、1∶1、1∶2均匀混合,分别置于六支试管中,按图1所示装置进行实验,不同配比时氧气的体积分数随温度的变化关系如图2所示。 中考链接 图1 图2 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (1)根据图2分析,氯酸钾与二氧化锰的质量比对氯酸钾分解温度的影响规律是　 　。 氯酸钾与二氧化锰的质量比越大,氯酸钾的分解温度越高 图2 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 (2)取氯酸钾与二氧化锰质量比为4∶1的混合物m g,加热一段时间后,剩 余固体中二氧化锰的质量分数为25%,生成氧气的质量为  　。  g 图2 返回首页 微专题2　变量控制思想——有关影响催化剂效果探究 首页 总目录 本讲内容结束 $$