巴蜀化學(xué)興趣小組閱讀課外資料得知:過氧化氫制氧氣除了二氧化錳為催化劑,還可以用馬鈴薯、硫酸銅溶液、氯化鐵溶液等物質(zhì)作為催化劑。
實(shí)驗(yàn)一:他們想檢驗(yàn)生活中馬鈴薯是否能作為過氧化氫分解的催化劑。
【提出問題】馬鈴薯是否能作為過氧化氫分解的催化劑?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】化學(xué)興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了一系列實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn) |
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
① |
取5%的過氧化氫溶液5mL,用帶火星的木條伸入試管 |
木條沒有復(fù)燃 |
② |
取5%的過氧化氫溶液5mL,加入0.5g馬鈴薯(切成豆粒大?。?,用帶火星的木條伸入試管 |
木條復(fù)燃 |
③ |
待實(shí)驗(yàn)②中沒有氣泡放出后,繼續(xù)加入5%的過氧化氫溶液,用帶火星的木條伸入試管 |
木條復(fù)燃 |
(1)寫出實(shí)驗(yàn)②的符號表達(dá)式
。
(2)實(shí)驗(yàn)①與實(shí)驗(yàn)②對比可以證明馬鈴薯能
加快過氧化氫的分解速率
加快過氧化氫的分解速率
;實(shí)驗(yàn)③證明馬鈴薯在反應(yīng)前后
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
不變;要得出馬鈴薯可以作為過氧化氫分解的催化劑,還要做的一步實(shí)驗(yàn)是
稱量②反應(yīng)前后馬鈴薯的質(zhì)量是否改變
稱量②反應(yīng)前后馬鈴薯的質(zhì)量是否改變
。
實(shí)驗(yàn)二:為探究催化劑的種類對過氧化氫溶液分解速率的影響,該小組的同學(xué)按圖1所示組裝裝置,在室溫下分別進(jìn)行了表中的四組實(shí)驗(yàn),并用氧氣傳感器測定實(shí)驗(yàn)過程中氧氣含量的變化情況,得到如圖2所示曲線。
組別 |
試劑 |
第1組 |
2mL5%過氧化氫溶液 |
第2組 |
2mL5%過氧化氫溶液+3滴硫酸銅溶液 |
第3組 |
2mL5%過氧化氫溶液+3滴氯化鐵溶液 |
第4組 |
xmL5%過氧化氫溶液+少量二氧化錳粉末 |
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】對比四條曲線,進(jìn)行分析:
(3)第1組實(shí)驗(yàn)的目的是
對照
對照
。
(4)二氧化錳、氯化鐵溶液、硫酸銅溶液都對過氧化氫溶液分解有催化作用,其中
二氧化錳
二氧化錳
對過氧化氫溶液分解的催化效果最好,由此可知化學(xué)反應(yīng)速率與催化劑的
種類
種類
有關(guān)。
(5)第4組實(shí)驗(yàn)中x=
2
2
。
【拓展探究】興趣小組繼續(xù)進(jìn)行了幾組實(shí)驗(yàn)(裝置圖如圖3),取幾只相同體積的集氣瓶,分別裝入其總體積不同的水。用排水法收集氧氣,恰好把幾只集氣瓶中的水排去。將帶火星的木條依次插入集氣瓶中,發(fā)現(xiàn)當(dāng)集氣瓶預(yù)裝水體積分?jǐn)?shù)最低為35%時(shí),木條復(fù)燃。這時(shí),集氣瓶中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是
46%
46%
(若除不盡保留一位小數(shù)),以上實(shí)驗(yàn)證明用帶火星的木條檢驗(yàn)氧氣是否純凈的做法是否可靠
否
否
(填“是”或“否”)。