學習了實驗室制取氧氣的原理后,某興趣小組的同學在老師的指導下對影響過氧化氫制取氧氣反應速率的因素展開了項目式探究。
【任務一】探究催化劑的用量與過氧化氫制取氧氣反應速率的關系
小組同學利用二氧化錳作為過氧化氫制取氧氣的催化劑,設計實驗裝置(如圖1所示):
實驗序號 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
二氧化錳用量(g) |
0.1 |
0.2 |
0.3 |
0.4 |
0.5 |
0.6 |
0.7 |
0.8 |
0.9 |
1.0 |
待測數(shù)據(jù) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
每次用30mL5%的過氧化氫溶液,采用不同量二氧化錳粉末做催化劑進行實驗,測定相關數(shù)據(jù)記錄于上表中:
(1)上述實驗應該測定的“待測數(shù)據(jù)”可能是
相同時間內收集氣體體積或收集相同體積氣體所需的時間
相同時間內收集氣體體積或收集相同體積氣體所需的時間
。
(2)經多次實驗證明,第1次實驗至第7次實驗中過氧化氫的分解速率依次加快,第7次實驗至第10次實驗所記錄的“待測數(shù)據(jù)”無明顯差異。由此得出的結論是
催化劑的用量在一定范圍內對反應速率有影響
催化劑的用量在一定范圍內對反應速率有影響
。
【任務二】探究催化劑種類與過氧化氫制取氧氣反應速率的關系
分別取30mL濃度為5%的過氧化氫溶液、1g二氧化錳、1g氧化銅,按如圖2所示裝置進行實驗,實驗時傾斜錐形瓶使過氧化氫溶液與催化劑接觸,瓶內氣壓的變化如圖3所示。
(3)對比分析坐標圖中的
ac或bd
ac或bd
(填字母)點,可知化學反應速率與催化劑的種類有關。
(4)請從催化劑的角度解釋在實驗過程中,上述兩個反應雖化學反應速率不同,但完全反應后兩個裝置內壓強相同的原因是
催化劑只改變化學反應速率,不改變生成物質量
催化劑只改變化學反應速率,不改變生成物質量
。
(5)你認為用過氧化氫制取氧氣的反應速率還與
過氧化氫濃度
過氧化氫濃度
有關,請寫出驗證該猜想的實驗方案
取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液,分別加入相同質量的二氧化錳
取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液,分別加入相同質量的二氧化錳
比較相同時間內收集的體積
比較相同時間內收集的體積
。