化學興趣小組發(fā)現(xiàn),將氧化鐵(Fe2O3)加入到過氧化氫溶液中,過氧化氫溶液的分解速率加快。該小組成員進行了如下探究:
【提出問題】氧化鐵能不能作為過氧化氫溶液分解的催化劑呢?
【作出猜想】氧化鐵能作為過氧化氫溶液分解的催化劑。
【實驗驗證】同學們設(shè)計了實驗裝置并進行了氣體的制取和測量實驗。實驗時均以生成40mL氣體為標準,相關(guān)實驗數(shù)據(jù)記錄如下表:
實驗序號 |
過氧化氫溶液濃度/% |
過氧化氫溶液體積/mL |
過氧化氫溶液溫度/℃ |
氧化鐵質(zhì)量/g |
收集40mL氧氣所用時間/s |
① |
5 |
10 |
20 |
0 |
128 |
② |
5 |
10 |
20 |
0.5 |
28 |
③ |
15 |
10 |
20 |
0.5 |
10 |
④ |
5 |
10 |
50 |
0 |
55 |
(1)通過實驗①和④對比可知,過氧化氫溶液的分解速率與溫度的關(guān)系是
溫度升高,反應速率加快
溫度升高,反應速率加快
。
(2)要比較過氧化氫溶液濃度對反應快慢的影響,可選擇對比的實驗編號是
②③
②③
,由此可得出的實驗結(jié)論是
過氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快
過氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快
。
(3)通過實驗
①②
①②
對比可知,加入氧化鐵后過氧化氫溶液的分解速率加快,若要證明氧化鐵是過氧化氫溶液的分解的催化劑,還需要證明它在反應前后的
質(zhì)量
質(zhì)量
和
化學性質(zhì)
化學性質(zhì)
沒有發(fā)生變化。
(4)實驗證明氧化鐵確實可以作為過氧化氫溶液分解的催化劑,請寫出反應的符號表達式:
。
(5)上述實驗驗證了一些影響過氧化氫溶液的分解速率的因素,那么你認為過氧化氫溶液的分解速率還可能與
催化劑的種類
催化劑的種類
因素有關(guān),你的實驗驗證方案是
取5mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應所需時間等
取5mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應所需時間等
。
【答案】溫度升高,反應速率加快;②③;過氧化氫溶液的濃度越高,分解速率越快;①②;質(zhì)量;化學性質(zhì);H
2O
2H
2O+O
2;催化劑的種類;取5mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液分別放入兩支試管中,然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵,然后記錄反應所需時間等