某同學(xué)在做二氧化錳催化氯酸鉀分解的實(shí)驗(yàn)時(shí),不小心將黑色的氧化銅當(dāng)作二氧化錳與氯酸鉀混合加熱,用排水法收集,發(fā)現(xiàn)集氣瓶中氣泡的產(chǎn)生速率加快了。難道氧化銅對(duì)氯酸鉀的分解也有催化作用?該同學(xué)展開(kāi)如下探究:
【提出問(wèn)題】氧化銅對(duì)氯酸鉀的分解是否有催化作用?
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】
實(shí)驗(yàn)組 |
實(shí)驗(yàn)步驟 |
測(cè)量數(shù)據(jù) |
① |
將3.0g氯酸鉀放在試管中加熱,用排水法收集生成的氣體 |
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② |
將3.0g氯酸鉀與1.0g二氧化錳均勻混合加熱,用排水法收集生成的氣體 |
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③ |
將xg氯酸鉀與1.0g氧化銅均勻混合加熱,用排水法收集生成的氣體 |
|
(1)寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物制氧氣的化學(xué)方程式
。
(2)實(shí)驗(yàn)③中x的數(shù)值為
3.0
3.0
,測(cè)量數(shù)據(jù)為
相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積(或收集相同體積氧氣所需的時(shí)間)
相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積(或收集相同體積氧氣所需的時(shí)間)
。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
(3)經(jīng)驗(yàn)證,氧化銅可代替二氧化錳催化氯酸鉀分解。將實(shí)驗(yàn)③完全反應(yīng)后的固體加水溶解、過(guò)濾、
洗滌、干燥
洗滌、干燥
,若稱量得到1.0g黑色粉末(假設(shè)氯酸鉀完全反應(yīng)),再將黑色粉末和氯酸鉀混合加熱,集氣瓶中的現(xiàn)象與實(shí)驗(yàn)③
相同
相同
(填“相同”或“不同”)。
(4)實(shí)驗(yàn)室還可以用過(guò)氧化氫溶液為原料制取氧氣,與以氯酸鉀為原料制取氧氣相比,用過(guò)氧化氫溶液作原料的優(yōu)點(diǎn)是
不需要加熱,操作簡(jiǎn)單
不需要加熱,操作簡(jiǎn)單
(寫(xiě)一點(diǎn)即可)。
(5)某興趣小組同學(xué)為了更直觀地比較二氧化錳和氧化銅對(duì)過(guò)氧化氫溶液的催化效果,利用數(shù)字化儀器測(cè)得室溫下質(zhì)量相同的兩種物質(zhì)分別與5mL 5%的過(guò)氧化氫溶液在兩個(gè)相同的密閉容器內(nèi)混合時(shí)裝置內(nèi)壓強(qiáng)的變化過(guò)程。
①由圖像可知:常溫下,
二氧化錳
二氧化錳
對(duì)過(guò)氧化氫的分解催化效果更好。
②小明推測(cè)兩條曲線最終將合并在一起,請(qǐng)你說(shuō)出他的理由
兩組實(shí)驗(yàn)所用過(guò)氧化氫溶液的濃度和體積相等(或催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變生成物的質(zhì)量)
兩組實(shí)驗(yàn)所用過(guò)氧化氫溶液的濃度和體積相等(或催化劑只改變反應(yīng)速率,不改變生成物的質(zhì)量)
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