1.化學(xué)教材“尋找新的催化劑”研究性實(shí)驗(yàn),引起了化學(xué)探究小組的興趣。
【實(shí)驗(yàn)探究一】氧化鐵能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?
甲同學(xué)依次設(shè)計(jì)了三個(gè)實(shí)驗(yàn):
實(shí)驗(yàn)一:取一定量的H
2O
2溶液于試管中,觀察到有極少量氣泡產(chǎn)生,伸入帶火星的木條,沒有復(fù)燃。說明H
2O
2溶液常溫下緩慢分解。
實(shí)驗(yàn)二:在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入WgFe
2O
3粉末,有大量氣泡產(chǎn)生,然后伸入帶火星的木條,木條復(fù)燃。說明
。
實(shí)驗(yàn)三:待反應(yīng)結(jié)束后,將試管里的不溶物濾出,并洗滌、干燥、稱量,固體質(zhì)量仍為Wg。說明
。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)認(rèn)為,F(xiàn)e
2O
3粉末可以作為H
2O
2分解的催化劑。
【反思評(píng)價(jià)】乙同學(xué)認(rèn)為要證明甲同學(xué)的結(jié)論正確,僅做這三個(gè)實(shí)驗(yàn)還不充分,需要再補(bǔ)充一個(gè)探究實(shí)驗(yàn)。該實(shí)驗(yàn)是
。
【實(shí)驗(yàn)探究二】催化劑的質(zhì)量大小是否對(duì)過氧化氫溶液分解的速率產(chǎn)生影響?
興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)如圖1所示實(shí)驗(yàn)裝置,利用壓強(qiáng)傳感器測不同質(zhì)量二氧化錳對(duì)雙氧水分解快慢的影響。在8mL
3%的雙氧水中分別加入了0.08g,0.12g,0.24gMnO
2.測得容器內(nèi)壓強(qiáng)的變化曲線如圖2所示(曲線的斜率表征催化反應(yīng)的速率)。據(jù)此回答問題:
?
(1)根據(jù)圖2可發(fā)現(xiàn):該實(shí)驗(yàn)條件下,30s內(nèi)催化分解8mL濃度為3%的雙氧水,MnO
2的最小用量為
克。
(2)根據(jù)圖2,下列說法正確的是
。(填字母)
a.一定范圍內(nèi),二氧化錳用量越多,雙氧水分解越快;
b.反應(yīng)容器的氣密性,對(duì)實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度有影響;
c.稱量的二氧化錳質(zhì)量的精確度對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置中最終的壓強(qiáng)大小沒有影響。
【實(shí)驗(yàn)探究三】過氧化氫溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)是否對(duì)過氧化氫溶液分解的速率產(chǎn)生影響?
用注射器加入不同濃度的H
2O
2溶液(見下表),實(shí)驗(yàn)中使用傳感器裝置測算生成O
2的質(zhì)量(如圖3所示)(圓底燒瓶內(nèi)氣壓變化在安全范圍),繪制氧氣質(zhì)量隨時(shí)間變化的曲線,如圖4所示。
實(shí)驗(yàn)編號(hào) |
H2O2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)(%) |
H2O2溶液的體積(mL) |
對(duì)應(yīng)曲線 |
Ⅰ |
3.4 |
10.0 |
a |
Ⅱ |
2.4 |
10.0 |
b |
Ⅲ |
1.7 |
10.0 |
c(待繪制) |
?
(1)根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究目的,從圖4曲線a、b中,可得出的結(jié)論是
。
(2)在圖4中畫出曲線c的大致位置及趨勢。