問題詳情:
二氧化錳可作過氧化*分解的催化劑,興趣小組想探究過氧化*分解有沒有其他催化劑。影響過氧化*分解的因素,除催化劑外,還有什麼?
I、(提出問題)氧化鐵能否作過氧化*分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?
(實驗探究)
實驗步驟 | 實驗現象 |
①分別量取5mL 5%過氧化*溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入1g氧化鐵粉末,並分別在A、B兩支試管中*入帶火星木條,觀察現象。 | A試管中產生氣泡,帶火星木條復燃,B試管中無明顯現象 |
②待A試管中沒有現象發生時,重新加入溶液,並把帶火星的木條伸入試管,如此反覆3次 | 試管中均產生氣泡,帶 火星木條均復燃 |
③將步驟②中的剩餘物小心分離,並將所得固體進行洗滌、乾燥、稱量,所得固體質量為a g。 | |
④分別量取5mL 5%過氧化*溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入1g氧化鐵粉末,向D試管中加入1g二氧化錳粉末,觀察現象。 |
(實驗結論)
(1)步驟②*氧化鐵的_____在反應前後沒有發生變化,步驟③中如果a=_____,*氧化鐵的_____在反應前後沒有發生變化,可以作為過氧化*分解的催化劑。
(2)寫出氧化鐵催化過氧化*分解的化學方程式_____。
(實驗評價)設計實驗步驟④的目的是_____。
II、探究過氧化*溶液濃度對過氧化*分解速率的影響。
(交流討論)
(3)可以通過測定相同條件下不同濃度過氧化*溶液_____來探究。
A 產生相同體積氧氣的時間
B 產生氧氣的總質量
C 產生氧氣的總體積
D 單位時間內產生氧氣的體積
(實驗探究)按圖1裝置進行實驗:水浴温度控制在21℃,二氧化錳的質量均為0.5g,過氧化*溶液均為5mL,三頸瓶容積為250mL,恆壓漏斗(漏斗的支管與三頸瓶相連)的作用是使過氧化*溶液自行下滴。數字傳感器數據繪製圖象如圖2、3。
(實驗結論)
(4)圖2説明過氧化*溶液濃度與反應速率關係是_____。
(5)圖3説明從温度看,過氧化*溶液濃度越高,反應越_____(填“劇烈”或“平穩”)。
【回答】
化學*質 1g 質量 比較氧化鐵和二氧化錳的催化效果 AD 過氧化*溶液濃度越大,反應速率越快 劇烈
【解析】
【分析】
【詳解】
實驗結論:
(1)催化劑可以加快反應速率,且反應前後催化劑的化學*質和質量保持不變。實驗步驟①的現象氧化鐵可以加快產生氧氣的速率,還需要驗*反應前後氧化鐵的化學*質和質量保持不變;因此步驟②*氧化鐵的化學*質在反應前後沒有發生變化;③中如果a=1g,*氧化鐵的質量在反應前後沒有發生變化。綜合步驟①②③可知,氧化鐵可以作過氧化*分解的催化劑。
(2)試管A中過氧化*在氧化鐵做催化劑的條件下分解生成氧氣和水,反應的化學方程式為 。
實驗評價:
實驗步驟④是以氧化鐵和二氧化錳分別催化相同的過氧化*溶液來對照,設計實驗步驟④的目的是比較氧化鐵和二氧化錳的催化效果。
交流討論:
(3)可以通過測定相同條件下不同濃度過氧化*溶液產生相同體積氧氣的時間或單位時間內產生氧氣的體積來探究,AD都符合題意。
實驗結論:
(4)圖2説明過氧化*溶液濃度與反應速率之間的關係是過氧化*溶液濃度越大,反應速率越快。
(5)從圖3上曲線可知過氧化*溶液濃度越高,反應越劇烈。
【點睛】
觀察圖像時需注意橫縱座標,並且可以多圖像關聯起來進行分析,驗*結論。
知識點:製取氧氣
題型:科學探究題