实验室开放日,化学兴趣小组同学自拟研究主题,对过氧化氢分解反应及催化剂做研究:
(1)小明的实验报告如图所示
小明通过分析数据,得出的结论是______
(2)小刚的探究过程如下:
(问题)能不能作过氧化氢分解的催化剂呢?
(猜想)能作过氧化氢分解的催化剂。
(实验验证)
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | ______ | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液不分解 |
实验二 | 在装有10mL15% 过氧化氢溶液的试管中加入少量MgO,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 |
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(结论)能加快过氧化氢的分解速率,故MgO能作过氧化氢分解的催化剂。
实验结束后,小组同学进行了交流讨论,认为小刚的猜想还不能得到证实,理由是______。
过氧化氢溶液的浓度越大,放出氧气的速率越快;取适量过氧化氢溶液于试管中,;然后将带火星的木条伸入试管中;猜想②正确;是否是催化剂还需要验证氧化镁化学反应前后其质量和化学性质是否改变
【解析】解:(1)根据其它条件相同,而过氧化氢浓度不同,所以通过分析数据,得出的结论是过氧化氢溶液的浓度越大,放出氧气的速率越快;故填:过氧化氢溶液的浓度越大,放出氧气的速率越快;
(2)③根据实验一的结论可以知道实验一为单独用过氧化氢溶液来做实验的,实验二中木条复燃,说明氧化镁可以加快过氧化氢溶液的分解速率;
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 取适量过氧化氢溶液于试管中,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条不复燃 | 常温下过氧化氢溶液不分解 |
实验二 | 在装有10mL15% 过氧化氢溶液的试管中加入少量MgO,然后将带火星的木条伸入试管中 | 木条复燃 | 猜想②正确 |
④是否是催化剂还需要验证氧化镁化学反应前后其质量和化学性质是否改变;
故答案为:
(1)过氧化氢溶液的浓度越大,放出氧气的速率越快;(2)③
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
实验一 | 取适量过氧化氢溶液于试管中, | ||
实验二 |
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④是否是催化剂还需要验证氧化镁化学反应前后其质量和化学性质是否改变。
(1)根据过氧化氢浓度不同进行解答;
(2)根据实验一的结论可以知道实验一为单独用过氧化氢溶液来做实验的,而实验二中木条复燃,说明氧化镁可以加快过氧化氢溶液的分解速率,可以据此解答。
解答这类题目时,首先,要理解和熟记催化剂的特点和催化作用程等,以及其中涉及到的“影响化学反应速率的因素探究”、“实验探究物质变化的条件和影响物质变化的因素”等方面的知识;然后,根据所给的实验、问题情景,结合所学的相关知识和技能,联系起来细心地探究、推理后,按照题目要求进行选择或解答即可。
过氧化氢制氧气 | 高锰酸钾制氧气 | |
药品和反应原理 | 2H2O22H2O+O2↑ | 2KMnO4K2MnO4 + MnO2 + O2↑ |
发生装置 | 固液常温型 |
固体加热型 |
收集装置 | 氧气可用排水法收集,也可用向上排空气法收集 | |
整体装置图 | ||
操作步骤 | ①检查装置气密性 ②再锥形瓶中装入二氧化锰 ③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞(长颈漏斗的下端一定在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中跑出来) ④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液 ⑤收集氧气 |
①检查装置气密性 ②将药品平铺在试管底部,用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气,还要在管口放一小团棉花) ③将试管固定在铁架台上 ④点燃酒精灯,预热后加热试管 ⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体 ⑥收集完毕,先将导管移出水面 ⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气,用排水法收集,其操作步骤可概括为:“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 |
注意事项 | ①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可,否则不利于气体的导出。 ②用排水法收集氧气时,导管应刚伸人集气瓶口即可,过长不利于水的排出,气体不易收集满。 ③用向上排空气法收集氧气时,导管要伸入集气瓶的底部,否则不利于空气的排出,收集的气体不纯。 ④用长颈漏斗时,长颈漏斗末端应在液面以下,否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 |
①药品要平铺在试管底部,均匀受热。 ②试管口要略向下倾斜,防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气,遇冷凝结成水倒流回试管底部,使试管炸裂。 ③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。 ④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可,这样便于气体导出。 ⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。 ⑥加热时要先使试管均匀受热,然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。 ⑦用排水法收集气体时,应注意当气泡连续均匀冒出时再收集,否则收集的气体中混有空气,当集气瓶口有大盆气泡冒出时,证明已集满。 ⑧停止加热时,应先把导管从水里撤出,再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯,试管内气体温度降低,压强减小,水槽中的水就会被倒吸入热的试管内,使试管炸裂。 ⑨用高锰酸钾制氧气时,试管口要放一小团棉花,防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。 ⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放,因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度,正放可减少气体的逸散。 |
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