化學(xué)教材“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn),引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【提出問(wèn)題】①氧化鐵能否作過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑?
②氧化鐵與二氧化錳催化效果哪個(gè)好?
③催化劑的質(zhì)量是否對(duì)過(guò)氧化氫溶液分解的速率產(chǎn)生影響?
【實(shí)驗(yàn)探究】
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
①分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入ag氧化鐵粉末,并分別在A、B兩支試管中插入帶火星的木條,觀察現(xiàn)象。 |
A試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星木條復(fù)燃 B試管中的現(xiàn)象:B試管中產(chǎn)生少量氣泡,帶火星的木條不能復(fù)燃 |
②待A試管中沒(méi)有現(xiàn)象發(fā)生時(shí),重新加入過(guò)氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管內(nèi),如此反復(fù)多次實(shí)驗(yàn),觀察現(xiàn)象。 |
試管中均產(chǎn)生大量氣泡,帶火星木條均復(fù)燃 |
③將實(shí)驗(yàn)②中的剩余物小心過(guò)濾,并將所得濾渣進(jìn)行洗滌、干燥、稱(chēng)量,所得固體質(zhì)量仍為ag。 |
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④分別量取5mL5%過(guò)氧化氫溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入ag氧化鐵粉末,向D試管中加入ag二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。 |
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(1)A中產(chǎn)生的氣體是
氧氣
氧氣
;B試管中的現(xiàn)象
產(chǎn)生少量氣泡帶火星的木條不能復(fù)燃
產(chǎn)生少量氣泡帶火星的木條不能復(fù)燃
。
(2)實(shí)驗(yàn)②、③證明:氧化鐵的
化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量
化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量
在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化,可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑。
(3)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)④的目的是
比較氧化鐵和二氧化錳催化效果
比較氧化鐵和二氧化錳催化效果
,若實(shí)驗(yàn)④觀察到D試管中產(chǎn)生氣泡的速率更快,由此你可以得到的結(jié)論是
二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
二氧化錳的催化效果比氧化鐵好
,寫(xiě)出試管C的文字表達(dá)式
。
(4)興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1實(shí)驗(yàn)裝置,利用壓強(qiáng)傳感器測(cè)不同質(zhì)量二氧化錳對(duì)雙氧水分解快慢的影響。在8mL3%的雙氧水中分別加入了0.03g、0.06g、0.08g、0.12g、0.24gMnO
2。測(cè)得容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化曲線如圖2所示(曲線的斜率表征催化反應(yīng)的速率)。請(qǐng)你觀察圖示并寫(xiě)出兩條規(guī)律性結(jié)論:
①
在其他條件相同時(shí),一定范圍內(nèi),二氧化錳用量越多,雙氧水分解越快
在其他條件相同時(shí),一定范圍內(nèi),二氧化錳用量越多,雙氧水分解越快
;
②
在雙氧水濃度、量相同的情況下,二氧化錳質(zhì)量對(duì)最終產(chǎn)生氧氣的量沒(méi)有影響
在雙氧水濃度、量相同的情況下,二氧化錳質(zhì)量對(duì)最終產(chǎn)生氧氣的量沒(méi)有影響
。
【答案】氧氣;產(chǎn)生少量氣泡帶火星的木條不能復(fù)燃;化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量;比較氧化鐵和二氧化錳催化效果;二氧化錳的催化效果比氧化鐵好;過(guò)氧化
水+氧氣;在其他條件相同時(shí),一定范圍內(nèi),二氧化錳用量越多,雙氧水分解越快;在雙氧水濃度、量相同的情況下,二氧化錳質(zhì)量對(duì)最終產(chǎn)生氧氣的量沒(méi)有影響