某興趣小組的同學對過氧化氫溶液制取氧氣進行如下探究。
任務一 初識催化劑
(1)過氧化氫分解使用的催化劑MnO2在反應前后的質量和
化學性質
化學性質
都沒有發(fā)生變化。
任務二 探究影響過氧化氫分解快慢的因素
分別取5mLH2O2溶液進行實驗,測定產(chǎn)生4mLO2所需時間,實驗結果記錄如下:
實驗序號 |
H2O2溶液的溶質質量分數(shù)/% |
溫度/℃ |
MnO2粉末用量/g |
反應時間/s |
① |
30 |
35 |
0 |
t1 |
② |
30 |
55 |
0 |
t2 |
③ |
5 |
20 |
0.1 |
3 |
④ |
15 |
20 |
0.1 |
1 |
(2)對比①②可知,其他條件相同時,溫度越高,過氧化氫分解越快,則t
1>
>
t
2(填“>”“=”“<”)。
(3)能說明過氧化氫分解快慢與溶質質量分數(shù)有關的實驗是
③④
③④
(填實驗序號),合理的結論是
其他條件相同時,過氧化氫溶質質量分數(shù)越大,分解越快
其他條件相同時,過氧化氫溶質質量分數(shù)越大,分解越快
。
任務三 探究過氧化氫制取氧氣的適宜催化劑
實驗方案:
Ⅰ.用MnO
2、CuO、Fe
2O
3、Cr
2O
3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合,滴入氯化鈣溶液制成含等質量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球,備用。
Ⅱ.取30粒含MnO
2的海藻酸鈉微球,采用如圖甲裝置進行實驗。改用其他三種微球,分別重復上述實驗,得到如圖乙所示的錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線圖。
(4)每次實驗時,海藻酸鈉微球數(shù)應相同的原因是
控制唯一變量,便于對比
控制唯一變量,便于對比
。
(5)用含MnO
2的海藻酸鈉微球進行實驗,60s時壓強瞬間回落,其原因是
取下橡皮塞
取下橡皮塞
。
(6)從實驗曲線看,催化效果較好、反應溫和的催化劑是
CuO
CuO
(填化學式)。
(7)通過以上實驗可得:過氧化氫分解的快慢受溫度、濃度、
催化劑種類
催化劑種類
等因素影響。