某化學(xué)興趣小組進(jìn)行了“尋找新的催化劑”的如下研究性實驗。
【提出問題】
①二氧化錳常用作氯酸鉀和過氧化氫分解的催化劑,其它物質(zhì)是否也可以用作該反應(yīng)的催化劑呢?
②除了催化劑還有其它因素影響化學(xué)反應(yīng)的速率嗎?
(1)【查閱資料】
研究表明,許多物質(zhì)對氯酸鉀的分解有催化作用,分別用它們作催化劑,氯酸鉀開始發(fā)生應(yīng)和反應(yīng)劇烈時的溫度如表所示:
|
氧化鐵 |
氧化鋁 |
氧化銅 |
氧化鎂 |
開始反應(yīng) |
420℃ |
515℃ |
305℃ |
490℃ |
劇烈反應(yīng) |
490℃ |
540℃ |
350℃ |
545℃ |
通過分析資料中的數(shù)據(jù),實驗室用氯酸鉀制氧氣,如果不用二氧化錳,最好選用上述表格中的某一種物質(zhì)作為催化劑,寫出用該方法制取氧氣的符號表達(dá)式
。
(2)【實驗探究一】
①將3g氯酸鉀放在試管中加熱。
②將3g氯酸鉀與1g二氧化錳混合均勻后加熱。
③將xg氯酸鉀與1g氧化銅混合均勻后加熱。
④從實驗③反應(yīng)后的固體中提取其中的氧化銅,稱量,結(jié)果為1g。
⑤將實驗④后得到1g固體和xg氯酸鉀混合均勻后加熱,現(xiàn)象與實驗③相同。
【分析實驗】
a.實驗③中x的值應(yīng)為
3
3
。
b.通過實驗④可以得出的結(jié)論是
化學(xué)反應(yīng)前后,氧化銅的質(zhì)量不變
化學(xué)反應(yīng)前后,氧化銅的質(zhì)量不變
。
c.通過實驗⑤可以得出的結(jié)論是
化學(xué)反應(yīng)前后,氧化銅的化學(xué)性質(zhì)不變
化學(xué)反應(yīng)前后,氧化銅的化學(xué)性質(zhì)不變
。
d.實驗②③對比的目的是
探究二氧化錳和氧化銅,哪一種催化劑的催化效果好
探究二氧化錳和氧化銅,哪一種催化劑的催化效果好
。
【實驗結(jié)論】氧化銅確實也能做氯酸鉀分解的催化劑。
(3)【實驗探究二】
影響化學(xué)反應(yīng)的速率除了催化劑以外,還有其它因素嗎?以下是另一實驗小組探究影響過氧化氫反應(yīng)速率部分因素的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。
實驗序號 |
H2O2溶液濃度% |
H2O2溶液體積/mL |
溫度℃ |
MnO2的用量/g |
收集氧氣的體積/mL |
反應(yīng)所需的時間/s |
① |
5 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
16.75 |
② |
15 |
1 |
20 |
0.1 |
4 |
6.04 |
③ |
30 |
5 |
35 |
0 |
2 |
49.21 |
④ |
30 |
5 |
55 |
0 |
2 |
10.76 |
a.通過實驗①和②對比可知,化學(xué)反應(yīng)速率還與
濃度
濃度
有關(guān);
b.通過對比實驗③和④,得出結(jié)論
溫度越高,反應(yīng)速率越快
溫度越高,反應(yīng)速率越快
。