化學(xué)興趣小組同學(xué)對雙氧水的分解速率受外界條件的影響進(jìn)行探究,其中CuO也可以作為雙氧水分解的催化劑。
【提出問題】雙氧水的分解速率受哪些外界條件的影響?
【猜想與假設(shè)】雙氧水的分解速率受催化劑種類、H2O2溶液的濃度、反應(yīng)溫度等因素的影響。
【設(shè)計并實驗】按圖1組裝裝置。
【實驗一】在一定溫度下,按下表添加物質(zhì),然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液,采集數(shù)據(jù),得到如圖2
所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)時間圖像。
編號 |
抽濾瓶盛放物質(zhì) |
分液漏斗盛放溶液 |
① |
無任何試劑 |
20mL4%的H2O2 |
② |
0.2gMnO2粉末 |
20mL4%的H2O2 |
③ |
0.2gCuO粉末 |
20mL4%的H2O2 |
(1)為確保實驗成功,加藥品之前應(yīng)進(jìn)行的操作是
檢查裝置氣密性
檢查裝置氣密性
。
(2)從實驗一得出的實驗結(jié)論:其他條件相同時,催化效果更好的是
二氧化錳
二氧化錳
。
(3)在實驗一中,三組實驗最終產(chǎn)生的氧氣質(zhì)量應(yīng)相等,理由是
過氧化氫質(zhì)量相等,而催化劑不能改變生成物質(zhì)量
過氧化氫質(zhì)量相等,而催化劑不能改變生成物質(zhì)量
。
【實驗二】在一定溫度下,按下表添加物質(zhì),然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液,采集數(shù)據(jù),得到如圖3所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時間圖像。
編號 |
抽濾瓶盛放物質(zhì) |
分液漏斗盛放溶液 |
① |
0.2gCuO粉末 |
20mL2%的H2O2 |
② |
0.2gCuO粉末 |
20mL4%的H2O2 |
③ |
xgCuO粉末 |
20mL6%的H2O2 |
(4)實驗二的目的是
探究過氧化氫分解速率與催化劑質(zhì)量的關(guān)系
探究過氧化氫分解速率與催化劑質(zhì)量的關(guān)系
。
(5)編號③中x=
0.2
0.2
。
(6)根據(jù)圖像分析,反應(yīng)最快的一組實驗編號是
③
③
。
【實驗三】將抽濾瓶分別放入不同水溫的水槽中,按下表添加物質(zhì),然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液,采集數(shù)據(jù),得到如圖4所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時間圖像。
編號 |
抽濾瓶盛放物質(zhì) |
分液漏斗盛溶液 |
水溫 |
① |
0.2gCuO粉末 |
20mL4%的H2O2 |
10℃ |
② |
0.2gCuO粉末 |
20mL4%的H2O2 |
20℃ |
③ |
0.2gCuO粉末 |
20mL4%的H2O2 |
40℃ |
(7)小明分析壓強(qiáng)變化,得出結(jié)論:其他條件相同,溫度越高,H
2O
2分解越快,小紅認(rèn)為僅憑壓強(qiáng)不足以得出此結(jié)論,你認(rèn)為小紅的依據(jù)是
反應(yīng)溫度的不同也會導(dǎo)致裝置內(nèi)的氣壓不同
反應(yīng)溫度的不同也會導(dǎo)致裝置內(nèi)的氣壓不同
。