學(xué)習(xí)了MnO2對(duì)過(guò)氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后,某同學(xué)想:氧化鐵(Fe2O3)能否起到類(lèi)似MnO2的催化作用呢?于是進(jìn)行了以下探究。
【猜想】Ⅰ、氧化鐵不是催化劑,也不參加反應(yīng),反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變;
Ⅱ、氧化鐵參與反應(yīng)生成O2,反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變;
Ⅲ、氧化鐵是反應(yīng)的催化劑,反應(yīng)前后
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變
。
【實(shí)驗(yàn)及結(jié)論】用天平稱量0.2g氧化鐵,取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中,進(jìn)行如圖一實(shí)驗(yàn):
(1)填寫(xiě)下表;
步驟③現(xiàn)象 |
步驟⑥ |
步驟⑦現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
溶液中有氣泡冒出,帶火星木條復(fù)燃 |
稱量所等固體質(zhì)量為 0.2 0.2 g |
溶液中有氣泡冒出, 帶火星的木條復(fù)燃 帶火星的木條復(fù)燃 。 |
猜想Ⅰ、Ⅱ不成立;猜想Ⅲ成立 |
【表達(dá)與交流】過(guò)氧化氫被氧化鐵(Fe
2O
3)催化分解放出氧氣的符號(hào)表達(dá)式為
。
【反思與拓展一】
(2)甲同學(xué)為研究催化劑種類(lèi)對(duì)催化效果的影響,在相同溫度下,用等量的兩份過(guò)氧化氫溶液設(shè)計(jì)了圖二實(shí)驗(yàn),大家認(rèn)為該方案不可行,其原因是
過(guò)氧化氫溶液濃度不同
過(guò)氧化氫溶液濃度不同
,物質(zhì)反應(yīng)的速度除了與是否使用催化劑,反應(yīng)物間的接觸面積有關(guān)還與
濃度
濃度
有關(guān)。(試寫(xiě)出一點(diǎn))
(3)以下有關(guān)催化劑的說(shuō)法正確的是
②③
②③
(填序號(hào))。
①催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率
②某些化學(xué)反應(yīng)可以有多個(gè)催化劑
③一種物質(zhì)可能作為多個(gè)反應(yīng)的催化劑
④所有化學(xué)反應(yīng)都需要催化劑
【反思與拓展二】
【提供資料】二氧化錳和氧化鐵也能作為氯酸鉀分解的催化劑。
該興趣小組乙同學(xué)又對(duì)這兩種催化劑催化氯酸鉀分解的效果產(chǎn)生了濃厚的興趣,并進(jìn)行了探究實(shí)驗(yàn),記錄數(shù)據(jù)如下:(在相同的加熱條件下)
編號(hào) |
實(shí)驗(yàn)1 |
實(shí)驗(yàn)2 |
實(shí)驗(yàn)3 |
實(shí)驗(yàn)4 |
氯酸鉀質(zhì)量/g |
5 |
5 |
5 |
5 |
催化劑 |
|
二氧化錳 |
氧化鐵 |
氯化鉀 |
催化劑質(zhì)量/g |
|
0.5 |
0.5 |
0.5 |
收集50mL氧氣所需時(shí)間/s |
171 |
49 |
58 |
154 |
(4)設(shè)置實(shí)驗(yàn)1的目的是
對(duì)比
對(duì)比
。
(5)通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),兩種催化劑的催化效果最佳的是
二氧化錳
二氧化錳
。
【發(fā)現(xiàn)問(wèn)題】
(6)乙同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1時(shí),發(fā)現(xiàn)維持加熱條件不變,再繼續(xù)收集50mL氧氣,所需時(shí)間明顯少于171s,于是補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)4后,你認(rèn)為原因是
氯化鉀能夠加快氯酸鉀的分解速率
氯化鉀能夠加快氯酸鉀的分解速率
。