高中化学 专题四 化学反应条件的控制 课题2 催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响学案 苏教版选修6-苏教版高二选修6化学学案VIP免费

课题2催化剂对过氧化氢分解反应速率的影响一、H2O2分解实验的注意事项1．为了便于比较，实验时应在同一地点、使用同一装置完成。2．实验装置中，分液漏斗可改用恒压分液漏斗，以防在滴加双氧水时，由于反应较快，导致瓶内压强迅速增大而致使液体不能顺利滴下。3．由于实验中使用H2O2溶液仅为5mL，催化剂也均称取0.1g，故锥形瓶最好用容积较小的，如100mL锥形瓶，以免引起误差过大，也便于催化剂和H2O2充分接触。4．教材方案是记录单位时间产生的气体的量。可改为记录收集等量气体所需的时间。例如，不使用量筒，改为记录集满一试管气体所需的时间。【例1】影响化学反应速率的客观因素有许多，如温度、浓度、催化剂、表面积等。因此探究客观条件与化学反应速率关系的实验设计及改进也就有许许多多。某同学设计如下实验证明MnO2在H2O2的分解反应过程中起催化作用。(1)在粉末状的二氧化锰上滴加适量水制成团状固体。(2)实验装置如图所示。在烧瓶A中放入少量团状的MnO2，并尽可能靠近瓶侧壁。广口瓶B中加入约容积的水(滴加几滴红墨水以增强实验效果)。(3)将烧瓶A中装有MnO2的一侧稍垫高一些，然后打开分液漏斗的活塞使H2O2溶液流入烧瓶A中，接着关闭活塞。(4)将烧瓶A放平，使H2O2溶液与MnO2接触。请结合所学知识回答下列问题。①第(4)步操作后，可能会有什么现象？解释其原因。________________________________________________________________________。②为什么要将二氧化锰制成团状，且尽可能靠近瓶壁？________________________________________________________________________。③第(3)步操作有什么意义？能不能省略？________________________________________________________________________。④H2O2溶液用量太多或太少能不能达到实验目的？________________________________________________________________________。解析：本题主要利用喷泉实验的原理，使广口瓶内外形成较大的压强差。答案：①广口瓶B中的水被压出，形成红色的喷泉。MnO2催化了H2O2的分解反应，产生大量O2，使装置内部气体压强增大，B中的水被压出②避免MnO2与H2O2溶液接触③起对照实验的作用，证明在H2O2的分解过程中MnO2的催化作用。不能省略④H2O2用量太多，反应剧烈，产生大量气体，可能会把塞子冲出；H2O2用量太少，产生O2的量过少，装置内气体压强小，不能产生喷泉现象1－1某同学在做过氧化氢分解的实验时，不小心将过氧化氢溶液滴到地面的红砖上，发现有大量的气泡产生。聪明的她立即想到：红砖粉能不能作过氧化氢分解的催化剂呢？于是她立即查阅资料，设计实验方案进行探究。提出问题：红砖粉能不能作过氧化氢分解的催化剂？猜想：(1)红砖粉能够作过氧化氢分解的催化剂。(2)红砖粉不能作过氧化氢分解的催化剂。证明猜想：(1)该同学直接将带火星的木条伸入装有过氧化氢溶液的试管中，发现木条不复燃，说明______________________________________________________。(2)他将装有过氧化氢溶液的试管微微加热，发现有________产生，再将带火星的木条伸入试管，发现木条复燃，说明___________________________________________________。(3)他在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量的红砖粉，再将带火星的木条伸入试管中，可观察到________，说明__________________________________________________________。于是该同学得出：红砖粉是过氧化氢分解的催化剂。你认为通过上述实验能否得出以上结论？________，若不能，还需进行的实验是________________________________________。二、关于催化剂概念的理解1．对于可逆反应，催化剂能同等程度地改变正、逆反应速率。在一定条件下，正反应的优良催化剂必定是逆反应的优良催化剂。2．使用催化剂只能改变反应途径，不能改变反应的始态和终态，故催化剂只能加快反应速率，缩短达到平衡的时间，而不能改变平衡状态，不能改变化学平衡常数，不能改变平衡转化率，反应的热效应也和催化剂的存在与否无关。3．催化剂只能加速热力学上认为可以实现的反应，对于通过热力学计算不能发生的反应，催化剂不能使其发生；任何催化剂都不能改变反应发生的方向。4．使用...