實驗室常用加熱氯酸鉀與二氧化錳混合物的方法制取氧氣。小芳發(fā)現(xiàn),氯酸鉀與氧化銅混合加熱,也能較快產(chǎn)生氧氣,于是進行如下探究:
【提出猜想】除MnO2、CuO外,Al2O3也可以作KClO3分解的催化劑。
【完成實驗】按如表進行實驗:測定分解溫度(分解溫度越低,催化效果越好)。
實驗編號 |
實驗藥品 |
分解溫度(℃) |
① |
KClO3 |
580 |
② |
KClO3、MnO2(質(zhì)量比1:1) |
350 |
③ |
KClO3、CuO(質(zhì)量比1:1) |
370 |
④ |
KClO3、Al2O3(質(zhì)量比1:1) |
390 |
【分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論】
(1)由實驗
①
①
與實驗④對比,證明猜想合理。
(2)實驗所用的三種催化劑,催化效果最好的是
二氧化錳
二氧化錳
。
【反思】若要證明Al
2O
3也是該反應的催化劑,請你一起參與他的探究過程,并填寫下列空白。
【問題】Al
2O
3能不能作過氧化氫分解的催化劑呢?
【猜想】Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑。
【實驗驗證】
(3)
|
實驗步驟 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
實驗一 |
在裝有過氧化氫溶液的試管中,將帶火星的木條伸入試管中 |
木條不復燃 |
常溫下過氧化氫溶液不分解 |
實驗二 |
在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可) 在裝有過氧化氫溶液的試管中加入少量的Al2O3,然后將帶火星的木條伸入試管中(合理即可)
|
木條復燃 |
常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可) 常溫下氧化鋁能加快過氧化氫的分解(合理即可)
|
【結(jié)論】Al
2O
3能加快過氧化氫的分解速率,故Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑。
【討論與反思】經(jīng)過討論,有的同學認為只有上述兩個證據(jù),不能證明Al
2O
3能作過氧化氫分解的催化劑,還要補充一個探究實驗:
實驗三:
(4)【實驗目的】探究
Al2O3的質(zhì)量在反應前后是否改變
Al2O3的質(zhì)量在反應前后是否改變
。
【實驗步驟】
(5)①準確稱量Al
2O
3(少量)的質(zhì)量;
②完成實驗二;
③待反應結(jié)束,將實驗二試管里的物質(zhì)進行過濾、洗滌、烘干、
稱量
稱量
;
④對比反應前后Al
2O
3的質(zhì)量。
【討論】如果Al
2O
3在反應前后質(zhì)量不變,則說明Al
2O
3可以作過氧化氫分解的催化劑。
(6)但小華認為,要證明猜想,上述三個實驗還不足夠,還需要再增加一個探究實驗:探究
Al2O3的化學性質(zhì)在反應前后是否改變
Al2O3的化學性質(zhì)在反應前后是否改變
。
(7)寫出過氧化氫溶液在Al
2O
3作催化劑的條件下反應的文字表達式:
。