实验序号
5%的过氧化氢溶液体积/mL
催化剂
收集等量氧气所需时间/s
Ⅰ
5.0mL
无
Ⅱ
0.5g氧化铜
①实验测得 , 说明氧化铜(填“能”或“不能”)加快过氧化氢溶液的分解速率。
②将实验Ⅱ反应后的固体加水溶解、过滤、洗涤、干燥,称量仍得到0.5g黑色粉末,再将获得的黑色粉末放入试管中,向其中加入5.0mL5%的过氧化氢溶液,观察到有大量气泡产生,说明氧化铜的不变。
实验方法:①常温下,向图1试管中加入5mL一定浓度的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察现象。③待试管中没有现象发生时,重复进行①的实验操作,观察现象。
查阅资料:在化学反应中,反应物浓度越大,化学反应速率越快。
序号
初始温度/℃
催化剂种类
催化剂质量/g
氧气浓度达到最高值时所用时间/s
①
30
二氧化锰
0.03
8
②
氯化铁
32
③
0.04
29
④
0.05
28
⑤
氯化铜
3364
⑥
837
⑦
464
提示:
①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。
②在可控范围内,过氧化氢分解速率越快,催化效果越好。
分析上表数据,选择对比实验①②⑤,说明对过氧化氢分解催化效果最好的催化剂是。上表中,实验⑤⑥⑦的目的是 。
某兴趣小组的同学对过氧化氢分解进行探究。实验装置如图1所示,央持仪器已略去。
【猜想与假设】影响过氧化氢分解速率的因素可能有温度、过氧化氢溶液浓度、催化剂种类。
【实验记录】同学们进行了6组实验,实验记录如下:
过氧化氢溶液的浓度(%)
15
过氧化氢溶液的体积(mL)
6
X
水槽中水的温度(℃)
20
90
70
加入锥形瓶中的物质
—
0.5g NaCl
0.5gFeCl3
60min内产生氧气(mL)
0.0
41.0
4.5
12.1
2.0
650.0
【解释与结论】
(1)实验②中应加入过氧化氢溶液的体积x是mL。
(2)写出实验⑥发生反应的文字表达式,该反应属于(填基本反应类型)。
(3)通过实验(填实验序号)可探究过氧化氢溶液浓度对反应速率的影响。
(4)通过实验①、②、④可得出的结论是。
(5)实验①~⑥通过测定相同时间内产生氧气的体积来比较过氧化氢的分解速率,还可以通过测定来比较过氧化氢的分解速率。
(6)若要证明氯化铁是该反应的催化剂,还需证明:。
【反思与评价】
(7)同学们认为实验室制氧气实验⑥比实验②更合适,理由是。
学习了MnO2对过氧化氢分解有催化作用的知识后,化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H2O2分解的催化剂。设计了以下探究实验:
【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。
【实验验证】
实验
实验步骤
实验现象
实验结论
实验一
在试管中加入10mL5%的H2O2溶液,然后将带火星的木条伸入试管
有少量气泡产生,木条不复燃
H2O2溶液分解速率较慢
实验二
将10mL5%的H2O2溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管,然后将带火星的木条伸入试管中
有较多气泡产生,木条复燃
实验三
将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重
固体质量为0.5g
红砖粉末的质量不变
【讨论与反思】
【实验步骤】
将实验三中得到的固体放于试管中,然后向其中加入5%的H2O2溶液,伸入带火星的木条,木条复燃。
【结论】