化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量。为了探究影响化学反应速率的隐私,以过氧化氢分解为研究对象进行实验。三个小组均采用如图装置进行实验,记录收集10mL氧气的时间。实验室可供选择的试剂有:2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。
A组:探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H2O2溶液,三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验,记录数据如下:
试剂 | MnO2 | 红砖粉末 | CuO |
t/s | 10 | 60 | 20 |
由此得出结论:MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用,红砖粉末无催化作用。某同学对该结论提出疑问。补充对比实验,操作为________________。
结果:长时间(大于100s),收集到很少量气体。
更正结论:红砖粉末______(选填“有”、“无”)催化作用,三者中______催化效率最高。
B组:探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学:取10mL5%H2O2溶液,加入0.5gMnO2为催化剂,进行实验,记录时间t1。
乙同学:取10mL2.5%H2O2溶液,加入0.5gCuO为催化剂,进行实验,记录时间t2。
实验结果:__________________。
结论:浓度越大,反应速率越快。
丙同学:对实验设计提出疑问,并补充实验_______________。
记录时间t3,且t1<t3<t2。
更正结论为:当________时,反应物浓度越大,反应速率越快。
C组:探究_________对化学反应速率的影响。
取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验,两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5,且t4>t5。
结论:当反应物浓度和催化剂相同时,________________。
综上所述:①为了研究某一因素对化学反应速率的影响,必须_______________。
②探究发现影响化学反应速率的因素有:_________________。
等质量的铁粉与过量的盐酸在不同的实验条件下进行反应,测定在相同时间t内产生气体体积V的数据,根据数据绘制得到图1。
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组别 | 盐酸的溶质质量分数/% | 温度/℃ |
① | 7 | 30 |
② | 10 | 50 |
③ | 7 | 20 |
④ | 10 | 30 |
(1)请写出铁粉与稀盐酸反应的化学方程式: ________________。
(2)通过实验①③对比,得出的结论是________________;要比较盐酸的溶质质量分数对反应快慢的影响,应选择的实验组别是________________。
(3)实验中产生气体“逐渐变快又变慢”的原因是_______________; ____________________。
(进一步探究)图甲、图乙为利用数字化仪器测得的室温下足量的三种金属片分别与20 mL 10%的稀盐酸反应产生氢气的量(产生氢气的量由气体压强表示,在等温条件下,产生氢气的体积与装置内压强成正比)。
①实验中你认为还要控制的变量是________________。
②根据图乙,你得出的反应物的量与生成的气体体积的关系是____________________。
(注意:若答对下列问题奖励4分,化学试卷总分不超过60分。)
(拓展提高)图2为测得的室温下足量的镁片与20 mL 10%的稀盐酸反应产生氢气的量与时间的关系曲线,发现实验测得的实际值比通过计算得到的理论值偏大,请分析可能的原因(至少答两点):
①_____________________;②__________________________
某班同学在实验室用加热高锰酸钾固体制氧气时,个别小组的试管出现了破裂。造成试管破裂的原因可能是( )
A. 选用干燥的试管
B. 试管口略向下倾斜
C. 加热时先给试管均匀预热
D. 收集完氧气,先撤去酒精灯