催化劑在化學(xué)反應(yīng)中起著非常重要的作用,某興趣小組進(jìn)行如下探究。
【探究一】氧化銅能否加快氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)速率
用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)均以生成25mL氣體為準(zhǔn),相關(guān)裝置和數(shù)據(jù)見下表:(可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略)
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
KClO3質(zhì)量 |
催化劑質(zhì)量 |
待測(cè)數(shù)據(jù) |
① |
2.45g |
/ |
a |
② |
2.45g |
0.5gMnO2 |
b |
③ |
2.45g |
0.5gCuO |
c |
(1)上述實(shí)驗(yàn)中的“待測(cè)數(shù)據(jù)”是
收集25mL氣體所需的時(shí)間
收集25mL氣體所需的時(shí)間
。
(2)若c
<
<
a(填“>”“=”或“<”),通過上述實(shí)驗(yàn)可知在某溫度下氧化銅能加快氯酸鉀制取氧氣的反應(yīng)速率。
【探究二】為證明氧化銅是該反應(yīng)的催化劑,同學(xué)們又進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn):
[查閱資料]氯酸鉀和氯化鉀均易溶于水。
Ⅰ、在實(shí)驗(yàn)③反應(yīng)后的混合物中加足量的水溶解,過濾得到固體,洗滌、干燥并用天平稱量,質(zhì)量為0.5g。
Ⅱ、將一定量的CO通入濾出的固體,按下圖進(jìn)行實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)裝置 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
實(shí)驗(yàn)分析 |
|
|
生成了銅 |
澄清石灰水變渾濁 |
產(chǎn)生了二氧化碳 |
(3)玻璃管內(nèi)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
固體由黑色變成紅色
固體由黑色變成紅色
,寫出瓶?jī)?nèi)澄清石灰水變渾濁的化學(xué)方程式
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O
。
[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]氧化銅能在氯酸鉀制取氧氣反應(yīng)中起催化作用。
[實(shí)驗(yàn)反思]
(4)小華同學(xué)發(fā)現(xiàn)【探究二】(Ⅱ)中的實(shí)驗(yàn)裝置從環(huán)保角度考慮有一個(gè)缺陷,改進(jìn)的方法是
在導(dǎo)管末端管口處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈或者系一個(gè)氣球
在導(dǎo)管末端管口處放一盞點(diǎn)燃的酒精燈或者系一個(gè)氣球
;該實(shí)驗(yàn)中點(diǎn)燃酒精燈前,先通CO一段時(shí)間的目的是
排盡裝置內(nèi)的空氣,防止CO與空氣混合受熱發(fā)生爆炸(合理即可)
排盡裝置內(nèi)的空氣,防止CO與空氣混合受熱發(fā)生爆炸(合理即可)
。
【探究三】氧化銅與二氧化錳對(duì)于過氧化氫的催化效果進(jìn)行比較。
小青同學(xué)用圖1所示的裝置進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn),在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳,分別將注射器內(nèi)盛有的雙氧水緩慢注入試管中,利用注射器收集氧氣,收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。
(5)通過對(duì)圖像2的分析,能得出的結(jié)論有:
①
其它條件相同時(shí),二氧化錳對(duì)于過氧化氫的催化效果比氧化銅好
其它條件相同時(shí),二氧化錳對(duì)于過氧化氫的催化效果比氧化銅好
;
②
催化劑不能改變生成物的質(zhì)量(合理即可)
催化劑不能改變生成物的質(zhì)量(合理即可)
。
(6)由氧化銅催化的反應(yīng),t
1-t
2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變慢,原因是
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,過氧化氫溶液的濃度減小,反應(yīng)速率減慢(合理即可)
隨著反應(yīng)的進(jìn)行,過氧化氫溶液的濃度減小,反應(yīng)速率減慢(合理即可)
。