问题详情:
二氧化锰可作过氧化*分解的催化剂,兴趣小组想探究过氧化*分解有没有其他催化剂。影响过氧化*分解的因素,除催化剂外,还有什么?
I、(提出问题)氧化铁能否作过氧化*分解的催化剂?如果能,其催化效果如何?
(实验探究)
实验步骤 | 实验现象 |
①分别量取5mL 5%过氧化*溶液放入A、B两支试管中,向A试管中加入1g氧化铁粉末,并分别在A、B两支试管中*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 |
②待A试管中没有现象发生时,重新加入溶液,并把带火星的木条伸入试管,如此反复3次 | 试管中均产生气泡,带 火星木条均复燃 |
③将步骤②中的剩余物小心分离,并将所得固体进行洗涤、干燥、称量,所得固体质量为a g。 | |
④分别量取5mL 5%过氧化*溶液放入C、D两支试管中,向C试管中加入1g氧化铁粉末,向D试管中加入1g二氧化锰粉末,观察现象。 |
(实验结论)
(1)步骤②*氧化铁的_____在反应前后没有发生变化,步骤③中如果a=_____,*氧化铁的_____在反应前后没有发生变化,可以作为过氧化*分解的催化剂。
(2)写出氧化铁催化过氧化*分解的化学方程式_____。
(实验评价)设计实验步骤④的目的是_____。
II、探究过氧化*溶液浓度对过氧化*分解速率的影响。
(交流讨论)
(3)可以通过测定相同条件下不同浓度过氧化*溶液_____来探究。
A 产生相同体积氧气的时间
B 产生氧气的总质量
C 产生氧气的总体积
D 单位时间内产生氧气的体积
(实验探究)按图1装置进行实验:水浴温度控制在21℃,二氧化锰的质量均为0.5g,过氧化*溶液均为5mL,三颈瓶容积为250mL,恒压漏斗(漏斗的支管与三颈瓶相连)的作用是使过氧化*溶液自行下滴。数字传感器数据绘制图象如图2、3。
(实验结论)
(4)图2说明过氧化*溶液浓度与反应速率关系是_____。
(5)图3说明从温度看,过氧化*溶液浓度越高,反应越_____(填“剧烈”或“平稳”)。
【回答】
化学*质 1g 质量 比较氧化铁和二氧化锰的催化效果 AD 过氧化*溶液浓度越大,反应速率越快 剧烈
【解析】
【分析】
【详解】
实验结论:
(1)催化剂可以加快反应速率,且反应前后催化剂的化学*质和质量保持不变。实验步骤①的现象氧化铁可以加快产生氧气的速率,还需要验*反应前后氧化铁的化学*质和质量保持不变;因此步骤②*氧化铁的化学*质在反应前后没有发生变化;③中如果a=1g,*氧化铁的质量在反应前后没有发生变化。综合步骤①②③可知,氧化铁可以作过氧化*分解的催化剂。
(2)试管A中过氧化*在氧化铁做催化剂的条件下分解生成氧气和水,反应的化学方程式为 。
实验评价:
实验步骤④是以氧化铁和二氧化锰分别催化相同的过氧化*溶液来对照,设计实验步骤④的目的是比较氧化铁和二氧化锰的催化效果。
交流讨论:
(3)可以通过测定相同条件下不同浓度过氧化*溶液产生相同体积氧气的时间或单位时间内产生氧气的体积来探究,AD都符合题意。
实验结论:
(4)图2说明过氧化*溶液浓度与反应速率之间的关系是过氧化*溶液浓度越大,反应速率越快。
(5)从图3上曲线可知过氧化*溶液浓度越高,反应越剧烈。
【点睛】
观察图像时需注意横纵坐标,并且可以多图像关联起来进行分析,验*结论。
知识点:制取氧气
题型:科学探究题