化學(xué)興趣小組發(fā)現(xiàn),將氧化鐵(Fe2O3)加入到過(guò)氧化氫溶液中,過(guò)氧化氫溶液的分解速率加快。該小組成員進(jìn)行了如下探究:
【提出問題】氧化鐵能不能作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑呢?
【作出猜想】氧化鐵能作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)裝置并進(jìn)行了氣體的制取和測(cè)量實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為標(biāo)準(zhǔn),相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表:
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
過(guò)氧化氫溶液濃度/% |
過(guò)氧化氫溶液體積/mL |
過(guò)氧化氫溶液溫度/℃ |
氧化鐵質(zhì)量/g |
收集40mL氧氣所用時(shí)間/s |
① |
5 |
10 |
20 |
0 |
128 |
② |
5 |
10 |
20 |
0.5 |
28 |
③ |
15 |
10 |
20 |
0.5 |
10 |
④ |
5 |
10 |
50 |
0 |
55 |
(1)通過(guò)實(shí)驗(yàn)①和④對(duì)比可知,過(guò)氧化氫溶液的分解速率與溫度的關(guān)系是
溫度升高,反應(yīng)速率加快
溫度升高,反應(yīng)速率加快
。
(2)要比較過(guò)氧化氫溶液濃度對(duì)反應(yīng)快慢的影響,可選擇對(duì)比的實(shí)驗(yàn)編號(hào)是
②③
②③
,由此可得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快
過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快
。
(3)通過(guò)實(shí)驗(yàn)
①②
①②
對(duì)比可知,加入氧化鐵后過(guò)氧化氫溶液的分解速率加快,若要證明氧化鐵是過(guò)氧化氫溶液的分解的催化劑,還需要證明它在反應(yīng)前后的
質(zhì)量
質(zhì)量
和
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
沒有發(fā)生變化。
(4)實(shí)驗(yàn)證明氧化鐵確實(shí)可以作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑,請(qǐng)寫出反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式:
。
(5)上述實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了一些影響過(guò)氧化氫溶液的分解速率的因素,那么你認(rèn)為過(guò)氧化氫溶液的分解速率還可能與
催化劑的種類
催化劑的種類
因素有關(guān),你的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方案是
取5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應(yīng)所需時(shí)間等
取5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應(yīng)所需時(shí)間等
。
【答案】溫度升高,反應(yīng)速率加快;②③;過(guò)氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快;①②;質(zhì)量;化學(xué)性質(zhì);H
2O
2H
2O+O
2;催化劑的種類;取5mL質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的過(guò)氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應(yīng)所需時(shí)間等