在查閱資料時(shí),西川實(shí)驗(yàn)學(xué)校某班的學(xué)習(xí)小組得知氧化鐵也可以作為過氧化氫分解制取氧氣的催化劑,他們聯(lián)想到二氧化錳可作為過氧化氫分解的催化劑,請你一起參與探究,回答下列問題。
提出問題1:氧化鐵和二氧化錳這兩種物質(zhì)哪一種的催化效果更好?
(1)分析與討論:探究二氧化錳、氧化鐵對過氧化氫分解速率的影響時(shí),他們在控制變量的問題上提出了不同的觀點(diǎn),你認(rèn)為不正確的是
D
D
(填字母)。
A.過氧化氫溶液的濃度一定相同
B.催化劑的質(zhì)量一定相同
C.反應(yīng)前過氧化氫溶液的溫度一定相同
D.反應(yīng)容器的容積一定相同
實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證:學(xué)習(xí)小組對溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究。如表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),記錄了用足量不同濃度的過氧化氫溶液制取相同體積氧氣所需的時(shí)間。
濃度種類 |
30%雙氧水 |
15%雙氧水 |
5%雙氧水 |
加入agMnO2 |
0.2min |
0.8min |
2.0min |
加入agFe4O3 |
7.0 min |
9.0min |
16.0min |
(2)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:從上表中能得出的結(jié)論是
相同條件下,二氧化錳比氧化鐵的催化效果好或其他條件相同,H2O2溶液濃度越大,產(chǎn)生氧氣越快等
相同條件下,二氧化錳比氧化鐵的催化效果好或其他條件相同,H2O2溶液濃度越大,產(chǎn)生氧氣越快等
。
(3)設(shè)計(jì)如下四組實(shí)驗(yàn)比較二氧化錳和氧化鐵對過氧化氫溶液分解的催化作用,其中觀察效果最差的是
C
C
(填序號(hào))。
A.第一組同時(shí)實(shí)驗(yàn),觀察比較反應(yīng)過程中兩個(gè)氣球體積的變化
B.第二組同時(shí)實(shí)驗(yàn),觀察比較反應(yīng)過程中兩個(gè)試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡的快慢
C.第三組分兩次實(shí)驗(yàn),看木條是否能復(fù)燃
D.第四組分兩次實(shí)驗(yàn),比較收集一定體積的氣體所需要的時(shí)間
提出問題2:哪些因素還影響過氧化氫分解的速率?課外活動(dòng)小組進(jìn)行了更深入的探究:
(4)請你設(shè)計(jì):實(shí)驗(yàn)用品:試管、燒杯、20℃的水、50℃的水、5%過氧化氫溶液、15%過氧化氫溶液
實(shí)驗(yàn)步驟 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
取一支試管加入3~5mL5%的過氧化氫溶液,然后放入 20℃的水 20℃的水 中。 |
|
溫度越高,過氧化氫分解的速率越大 |
取一支試管加入 3~5mL5%的過氧化氫溶液 3~5mL5%的過氧化氫溶液 ,然后放入 50℃的水 50℃的水 中。 |
|
提出問題3:植物的器官是否可以促進(jìn)過氧化氫分解?實(shí)驗(yàn)裝置圖及數(shù)據(jù)記錄如圖1、表所示。
序號(hào) |
過氧化氫溶液的質(zhì)量/g |
過氧化氫溶液的濃度 |
植物的器官及質(zhì)量(顆粒大小相同) |
收集氣體的體積/mL |
收集氣體的時(shí)間/min |
1 |
17 |
20% |
胡蘿卜6g |
80 |
6 |
2 |
17 |
20% |
馬鈴薯6g |
80 |
3.5 |
(5)小明認(rèn)為馬鈴薯促進(jìn)過氧化氫分解的效果比胡蘿卜更好,他的判斷依據(jù)是
在其余條件均相同的情況下,等量的馬鈴薯和胡蘿卜加入過氧化氫溶液中產(chǎn)生等量的氣體體積,馬鈴薯消耗的時(shí)間最短
在其余條件均相同的情況下,等量的馬鈴薯和胡蘿卜加入過氧化氫溶液中產(chǎn)生等量的氣體體積,馬鈴薯消耗的時(shí)間最短
。
(6)當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到80mL時(shí),打開廣口瓶的橡皮塞,立即將帶火星的木條伸入瓶內(nèi),卻發(fā)現(xiàn)木條不能復(fù)燃。請你解釋木條不能復(fù)燃的原因是
因?yàn)殚_始反應(yīng)時(shí)錐形瓶中的空氣被壓入廣口瓶,廣口瓶內(nèi)含有大量的空氣,所以將帶火里的木條伸入瓶內(nèi),卻發(fā)現(xiàn)木條不能復(fù)燃
因?yàn)殚_始反應(yīng)時(shí)錐形瓶中的空氣被壓入廣口瓶,廣口瓶內(nèi)含有大量的空氣,所以將帶火里的木條伸入瓶內(nèi),卻發(fā)現(xiàn)木條不能復(fù)燃
。
(7)若用如圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),觀察到燒杯內(nèi)導(dǎo)管口有氣泡冒出,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是
過氧化氫在催化劑作用下反應(yīng)放熱,使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹
過氧化氫在催化劑作用下反應(yīng)放熱,使吸濾瓶中的空氣受熱膨脹
。