【题目】人教版新化学教材关于“分解过氧化氢制氧气的反应中二氧化锰的催化作用”,以及“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
Ⅰ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入ag氧化铁( Fe2O3)粉末,并分别在A、B两支试管中插入带火星木条,观察现象。 | A试管中产生气泡,带火星木条复燃,B试管中无明显现象。 |
Ⅱ.待A试管中没有现象发生时,重新加入过氧化氢溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复多次实验,观察现象。 | 试管中均产生气泡,带火星木条均复燃。 |
Ⅲ.将实验Ⅱ中的剩余物小心过滤,并将所得虑渣进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量仍为ag。 | |
Ⅳ.分别量取5mL5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入ag氧化铁粉末.向D试管中加入ag二氧化锰粉末,观察现象。 |
(实验结论)
(1)A中产生的气体是______。
(2)实验Ⅱ、Ⅲ证明:氧化铁(Fe2O3)的_____和________在反应前后均没有发生变化,可以作过氧化氢分解的催化剂。
(3)写出氧化铁(Fe2O3)催化过氧化氢分解的化学符号表达式___________。
(实验评价)
(1)设计实验Ⅳ的目的是__________________________。
(2)若实验Ⅳ观察到D试管中产生气泡的速率更快,由此你可以得到的结论是_______。
(实验拓展)
查阅资料得知:CuO、CuSO4、猪肝、马铃薯等也可以做过氧化氢溶液分解的催化剂。下列有关催化剂的说法中正确的是____。
A.MnO2只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂
B.同一个化学反应可以有多种催化剂
C.催化剂只能加快化学反应的速率
D.用作催化剂的物质不可能是其它反应的反应物或生成物
【题目】常温下,过氧化氢分解生成氧气的速率较为缓慢。研究性学习小组选择“过氧化氢分解生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
[假设] 催化剂的种类会影响过氧化氢分解生成氧气的快慢。
[查阅资料] 二氧化锰和氯化钠等可以加快过氧化氢分解生成氧气的速率。
[实验方案] 常温下,取两份同体积、同浓度的过氧化氢溶液,分别加入二氧化锰和氯化钠固体,测量各生成一瓶相同体积的氧气所需的时间。
[实验装置] 如下图是他们进行实验的装置图:
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[实验操作] 检查装置气密性良好,将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体。实验记录如下表:
实验编号 | ① | ② |
反应物 | 5%过氧化氢溶液100 mL | 5%过氧化氢溶液100 mL |
加入固体 | 氯化钠固体 | 0.5 g二氧化锰 |
收集气体 所需时间 | 165 s | 46 s |
写出实验①中反应的文字表达式____________。实验①中加入氯化钠固体的质量是________g。
[结论] 该探究过程得出的结论是________________。
[反思] 若要证明二氧化锰、氯化钠固体是该反应的催化剂,还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的______和_______是否改变。催化剂的作用是_________。
[交流讨论] 某同学提出,过氧化氢分解生成氧气的快慢还与哪些因素有关?请你帮助他们继续探究(提出一种影响过氧化氢分解生成氧气快慢的因素以及相关假设,并设计实验方案)。
[你的假设] ___________。
[设计方案]
实验方法及步骤 | 可能观察到 的实验现象 | 实验结论 |
________ | __________ | 假设正确 |