化學(xué)興趣小組的同學(xué)在用雙氧水制取氧氣時(shí),不小心把Fe2O3放入了雙氧水中,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。他聯(lián)想到MnO2可作為H2O2分解的催化劑,那么Fe2O3能否作為H2O2分解的催化劑呢?請(qǐng)你一起參加探究,并填寫下列空白:
【猜想】Fe2O3能作為H2O2分解的催化劑。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】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H2O2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(méi)有復(fù)燃。說(shuō)明常溫下H2O2溶液緩慢分解。
實(shí)驗(yàn)二:在實(shí)驗(yàn)一的試管中加入WgFe2O3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(shuō)明 Fe2O3能加快H2O2的分解速率Fe2O3能加快H2O2的分解速率。
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(shuō)明 反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】甲同學(xué)認(rèn)為,F(xiàn)e2O3粉末可以作為H2O2分解的催化劑,寫出有關(guān)的化學(xué)方程式 2H2O2 Fe2O3 2H2O+O2↑2H2O2 Fe2O3 2H2O+O2↑。
【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)。這一探究實(shí)驗(yàn)的目的是:反應(yīng)前后Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)是否改變反應(yīng)前后Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)是否改變。
【拓展】如表是丙同學(xué)繼續(xù)探究影響雙氧水分解速度的某種因素和驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律時(shí),記錄的數(shù)據(jù):
F
e
2
O
3
F
e
2
O
3
雙氧水的質(zhì)量 | 雙氧水的濃度 | MnO2的質(zhì)量 | 相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生O2的體積 | |
實(shí)驗(yàn)一 | 50.0g | 1% | 1g | 9mL |
實(shí)驗(yàn)二 | 50.0g | 2% | 1g | 16mL |
實(shí)驗(yàn)三 | 50.0g | 3% | 1g | 31mL |
c
c
。(填編號(hào))(2)通過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,你能得出的結(jié)論是
在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快
在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快
。(3)丙同學(xué)用圖2裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過(guò)比較
單位時(shí)間內(nèi)電子天平的質(zhì)量示數(shù)變化快慢(合理即可)
單位時(shí)間內(nèi)電子天平的質(zhì)量示數(shù)變化快慢(合理即可)
也能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?br />(4)丙同學(xué)看到電子天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小了,他認(rèn)為不遵守質(zhì)量守恒定律。你認(rèn)為他的看法是否正確并解釋原因 這種看法是不正確的,因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導(dǎo)致反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量減少,導(dǎo)致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
這種看法是不正確的,因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導(dǎo)致反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量減少,導(dǎo)致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
。【考點(diǎn)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究;催化劑的特點(diǎn)與催化作用.
【答案】Fe2O3能加快H2O2的分解速率;反應(yīng)前后Fe2O3的質(zhì)量保持不變;2H2O2 2H2O+O2↑;反應(yīng)前后Fe2O3的化學(xué)性質(zhì)是否改變;c;在相同條件下,雙氧水濃度越高,雙氧水分解得越快;單位時(shí)間內(nèi)電子天平的質(zhì)量示數(shù)變化快慢(合理即可);這種看法是不正確的,因?yàn)檫^(guò)氧化氫在二氧化錳的催化下生成氧氣逸出,導(dǎo)致反應(yīng)后物質(zhì)質(zhì)量減少,導(dǎo)致天平數(shù)據(jù)比混合之前數(shù)據(jù)減小
F
e
2
O
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:14引用:3難度:0.6
相似題
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?,F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP,探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究:控制p-CP的初始濃度相同,實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃(其余實(shí)驗(yàn)條件見(jiàn)下表)。
(1)請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度,需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來(lái)。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會(huì)迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問(wèn)題
(1)甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源螅赃€可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬(wàn)能瓶)來(lái)收集氣體,則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對(duì)這一現(xiàn)象,同學(xué)們進(jìn)行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組,分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn):
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時(shí)間,冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒(méi)有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請(qǐng)說(shuō)明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來(lái)制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析,可知,過(guò)氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時(shí)間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)方案正確的是( ?。?br />
選項(xiàng) 影響因素 實(shí)驗(yàn)方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過(guò)氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點(diǎn)燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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