實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液制取氧氣。實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)對(duì)該反應(yīng)進(jìn)行探究。
實(shí)驗(yàn)1:驗(yàn)證MnO2是H2O2分解的催化劑。
(1)過氧化氫分解的文字表達(dá)式為 。
(2)Ⅳ中過濾、洗凈、干燥后,稱得的固體質(zhì)量為
0.1
0.1
g。
(3)證明MnO2能加快H2O2分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是 Ⅰ中帶火星的木條不復(fù)燃,Ⅲ中帶火星的木條復(fù)燃
Ⅰ中帶火星的木條不復(fù)燃,Ⅲ中帶火星的木條復(fù)燃
。
實(shí)驗(yàn)2:探究催化劑種類和質(zhì)量對(duì)H2O2分解的催化效果的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
稱取催化劑置于三頸瓶中,塞緊膠塞,用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入。測(cè)定氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用的時(shí)間,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
序號(hào) |
初始溫度/℃ |
催化劑種類 |
催化劑質(zhì)量/g |
氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用時(shí)間/s |
① |
30 |
MnO2 |
0.03 |
8 |
② |
30 |
FeCl3 |
0.03 |
32 |
③ |
30 |
FeCl3 |
0.04. |
29 |
④ |
30 |
FeCl3 |
0.05 |
28 |
⑤ |
30 |
CuCl2 |
0.03 |
3364 |
⑥ |
30 |
CuCl2 |
0.04 |
837 |
⑦ |
30 |
CuCl2 |
0.05 |
464 |
注:①氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)H
2O
2已完全分解。
②在可控范圍內(nèi),過氧化氫分解速率越快,催化效果越好。
【解釋與結(jié)論】
(4)實(shí)驗(yàn)2中,效果最好的催化劑是
二氧化錳
二氧化錳
。
(5)實(shí)驗(yàn)⑤⑥⑦的目的是
探究催化劑質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解速率的影響
探究催化劑質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解速率的影響
。
(6)與實(shí)驗(yàn)③⑥目的相同的實(shí)驗(yàn)組還有
①②、①⑤、④⑦
①②、①⑤、④⑦
(寫出1組即可)。
【反思與評(píng)價(jià)】
(7)繼續(xù)實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)活性炭比MnO
2的催化效果差。其實(shí)驗(yàn)方案:稱取活性炭置于三頸瓶中,塞緊膠塞,用注射器將3mL5%過氧化氫溶液快速注入。在初始溫度30℃時(shí)測(cè)定并記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
i.實(shí)驗(yàn)中稱取的活性炭質(zhì)量為
0.03
0.03
g。
ii.測(cè)定的結(jié)果是
氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用時(shí)間大于8s
氧氣濃度達(dá)到最高值時(shí)所用時(shí)間大于8s
。