學習化學離不開實驗和科學探究。
【實驗活動1】探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速率的影響。
甲同學設計如下表對比實驗:
在相同的加熱條件下,用如圖1裝置完成表中實驗
編號 |
KClO3質(zhì)量/g |
催化劑 |
催化劑質(zhì)量/g |
收集50mL O2所需時間/s |
實驗1 |
5 |
- |
- |
171 |
實驗2 |
5 |
MnO2 |
X |
49 |
實驗3 |
5 |
Fe2O3 |
0.5 |
58 |
實驗4 |
5 |
KCl |
0.5 |
154 |
(1)表中X的值應為
0.5
0.5
。
(2)表中所列3種催化劑的催化效果最佳的是
二氧化錳
二氧化錳
。由實驗1和實驗4可知,KCl
有
有
(填“有”或“無”)催化作用。維持加熱條件不變,用實驗1再繼續(xù)收集50mL O
2所需時間明顯少于171s,解釋原因:
實驗1反應后生成了氯化鉀,再利用實驗1制備氧氣時,氯化鉀起到催化作用,加快反應速率,使收集50mL氣體的時間變短
實驗1反應后生成了氯化鉀,再利用實驗1制備氧氣時,氯化鉀起到催化作用,加快反應速率,使收集50mL氣體的時間變短
。
(3)要比較KClO
3分解反應中不同催化劑的催化效果,除了測量收集50mL O
2所需時間外,還可以測量相同時間內(nèi)
收集氧氣的體積
收集氧氣的體積
。
【實驗活動2】探究影響過氧化氫分解速率的因素。
乙同學設計實驗裝置如圖2所示,夾持儀器已略去。
(猜想與假設)
影響過氧化氫分解速率的因素可能有溫度、溶液的濃度、催化劑種類(實驗記錄)。
同學們進行6組實驗,實驗記錄如下:
實驗序號 |
① |
② |
③ |
④ |
⑤ |
⑥ |
過氧化氫溶液的濃度(%) |
30 |
30 |
15 |
30 |
30 |
30 |
過氧化氫溶液的體積(mL) |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
6 |
水槽中水的溫度 |
20 |
90 |
70 |
70 |
20 |
20 |
錐形瓶中的物質(zhì) |
— |
— |
— |
— |
0.5g NaCl |
0.5g FeCl3 |
60min內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積(mL) |
0.0 |
41.0 |
4.5 |
12.1 |
2.0 |
650.0 |
(解釋與結論)
(1)通過實驗①、②、④可得出的結論是
其他實驗條件不變,升高反應溫度,可以加快反應速率
其他實驗條件不變,升高反應溫度,可以加快反應速率
。
(2)得出“過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大”結論所依據(jù)的實驗是
③④
③④
(填序號)。
(3)實驗⑥的符號表達式為:
。
(4)實驗中,下列裝置中,能夠比較準確的測量出實驗室制備O
2的體積的裝置是
c
c
。
(反思與評價)
(5)同學們認為實驗室制氧氣,應選擇實驗⑥而不選實驗②的理由是
反應溫度高,收集氣體時間較長
反應溫度高,收集氣體時間較長
。