學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫溶液分解有催化作用的知識(shí)后,同學(xué)們對(duì)催化劑產(chǎn)生了興趣,他們開(kāi)展了以下探究。
【查閱資料】
(1)壓強(qiáng)傳感器可以測(cè)量密閉體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化。
(2)過(guò)氧化氫分解為放熱反應(yīng)。
(3)除了二氧化錳、硫酸銅以外,動(dòng)、植物細(xì)胞中含有的過(guò)氧化氫酶也可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑。但溫度過(guò)高,過(guò)氧化氫酶的催化活性會(huì)降低。
實(shí)驗(yàn)探究一:比較植物種類(lèi)對(duì)過(guò)氧化氫溶液分解的影響。
【實(shí)驗(yàn)操作】
(1)在27.8℃,100.7kPa時(shí),將具支試管的支管通過(guò)膠皮管與壓強(qiáng)傳感器連接(如圖1所示),取2.0g植物碎末放入具支試管中。
(2)用量筒量取2mL3%過(guò)氧化氫溶液,倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞,同時(shí)啟動(dòng)數(shù)據(jù)采集程序采集數(shù)據(jù)。
(3)更換相同質(zhì)量,不同種類(lèi)的植物碎末,重復(fù)實(shí)驗(yàn)(1)和(2)。
(4)不加入植物碎末,重復(fù)實(shí)驗(yàn)(1)和(2),做空白實(shí)驗(yàn);目的是 用作對(duì)比實(shí)驗(yàn),便于比較催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響用作對(duì)比實(shí)驗(yàn),便于比較催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
(5)將采集到的數(shù)據(jù)用電腦進(jìn)行處理,得到反應(yīng)前后壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線(xiàn)如圖2。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論1】由圖2可知,催化效果最好的是 上海青葉上海青葉。
【交流反思】上海青葉作催化劑時(shí),200s前曲線(xiàn)迅速升高的原因是 上海青葉加快了過(guò)氧化氫的分解,產(chǎn)生大量的氧氣,而且分解放出大量熱量,溫度升高促使試管內(nèi)壓強(qiáng)快速增加上海青葉加快了過(guò)氧化氫的分解,產(chǎn)生大量的氧氣,而且分解放出大量熱量,溫度升高促使試管內(nèi)壓強(qiáng)快速增加;200s后曲線(xiàn)略有下降的原因是 過(guò)氧化氫的分解完全后,反應(yīng)結(jié)束后,氣體體積不變,溫度下降促使試管內(nèi)壓強(qiáng)減少過(guò)氧化氫的分解完全后,反應(yīng)結(jié)束后,氣體體積不變,溫度下降促使試管內(nèi)壓強(qiáng)減少。
除此之外,你還可以從圖2中得出的結(jié)論是:不同植物種類(lèi)對(duì)過(guò)氧化氫催化效果不一樣,同一種植物不同部位的催化效果也不一樣不同植物種類(lèi)對(duì)過(guò)氧化氫催化效果不一樣,同一種植物不同部位的催化效果也不一樣。
實(shí)驗(yàn)探究二:比較催化劑用量對(duì)過(guò)氧化氫溶液分解的影響
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在30.2℃,壓強(qiáng)100.5kPa時(shí),選擇上海青葉碎末用量分別為1g、2g、3g,均與2mL3%過(guò)氧化氫溶液反應(yīng),獲得數(shù)據(jù)如圖3所示。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】由圖3可知,在t1秒內(nèi),上海青葉用量為 2g2g時(shí),過(guò)氧化氫溶液分解速率最快;圖中三條曲線(xiàn)最終將重合在一起,其理由是 催化劑只改變反應(yīng)速率,不會(huì)對(duì)生成物的質(zhì)量有影響催化劑只改變反應(yīng)速率,不會(huì)對(duì)生成物的質(zhì)量有影響。
【拓展延伸】寫(xiě)出在過(guò)氧化氫酶作催化劑時(shí),過(guò)氧化氫溶液分解的符號(hào)表達(dá)式 H2O2過(guò)氧化氫酶H2O+O2H2O2過(guò)氧化氫酶H2O+O2:
依題目中信息推測(cè):過(guò)氧化氫酶質(zhì)量過(guò)大,可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過(guò)程中突然變慢,理由是 過(guò)氧化氫快速分解產(chǎn)生大量熱,溫度過(guò)高,致使過(guò)氧化氫酶的催化活性降低過(guò)氧化氫快速分解產(chǎn)生大量熱,溫度過(guò)高,致使過(guò)氧化氫酶的催化活性降低。
過(guò)氧化氫酶
過(guò)氧化氫酶
【答案】用作對(duì)比實(shí)驗(yàn),便于比較催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響;上海青葉;上海青葉加快了過(guò)氧化氫的分解,產(chǎn)生大量的氧氣,而且分解放出大量熱量,溫度升高促使試管內(nèi)壓強(qiáng)快速增加;過(guò)氧化氫的分解完全后,反應(yīng)結(jié)束后,氣體體積不變,溫度下降促使試管內(nèi)壓強(qiáng)減少;不同植物種類(lèi)對(duì)過(guò)氧化氫催化效果不一樣,同一種植物不同部位的催化效果也不一樣;2g;催化劑只改變反應(yīng)速率,不會(huì)對(duì)生成物的質(zhì)量有影響;H2O2H2O+O2;過(guò)氧化氫快速分解產(chǎn)生大量熱,溫度過(guò)高,致使過(guò)氧化氫酶的催化活性降低
過(guò)氧化氫酶
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:52引用:1難度:0.6
相似題
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分。現(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究:控制p-CP的初始濃度相同,實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)。
(1)請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度,需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會(huì)迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問(wèn)題
(1)甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源?,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬(wàn)能瓶)來(lái)收集氣體,則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學(xué)稱(chēng)取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對(duì)這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時(shí)間,冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請(qǐng)說(shuō)明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來(lái)制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可知,過(guò)氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時(shí)間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方案正確的是( )
選項(xiàng) 影響因素 實(shí)驗(yàn)方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類(lèi) 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過(guò)氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類(lèi) 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點(diǎn)燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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