17.實(shí)驗(yàn)小組研究不同催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
【查閱資料】
i.MnO
2、FeCl
3均可作為加快過(guò)氧化氫分解速率的催化劑。
ii.錐形瓶?jī)?nèi)氧氣濃度達(dá)到最大值時(shí),表明過(guò)氧化氫已完全分解。
【實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備】組裝圖1所示裝置夾持儀器已
略,經(jīng)檢驗(yàn),裝置的氣密性良好。
實(shí)驗(yàn)1:比較催化劑種類對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如表所示,在錐形瓶中放入催化劑,用注射器推入過(guò)氧化氫溶液,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
序號(hào) |
藥品 |
氧氣濃度傳感器的數(shù)據(jù) |
1-1 |
3mL、5%過(guò)氧化氫溶液 |
0.03gMnO2固體 |
|
1-2 |
3mL、5%過(guò)氧化氫溶液 |
0.03gFeCl3固體 |
|
【解釋與結(jié)論】
(1)用MnO
2催化過(guò)氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式為
。
(2)為達(dá)成實(shí)驗(yàn)1的目的,需要被控制成相同的變量有過(guò)氧化氫溶液的濃度、
和
。
(3)依據(jù)實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)可推知MnO
2催化過(guò)氧化氫分解的速率大于FeCl
3,其證據(jù)是
。
實(shí)驗(yàn)2:繼續(xù)探究FeCl
3質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響。
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如下表所示,在錐形瓶中放入FeCl
3,用注射器推入5%過(guò)氧化氫溶液,記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
序號(hào) |
FeCl3質(zhì)量 |
過(guò)氧化氫溶液體積 |
過(guò)氧化氫完全分解所用時(shí)間 |
2-1 |
0.03g |
3mL |
61s |
2-2 |
0.04g |
3mL |
56s |
2-3 |
0.05g |
3mL |
49s |
【解釋與結(jié)論】
(4)由實(shí)驗(yàn)2可得結(jié)論:過(guò)氧化氫溶液體積等條件相同時(shí),F(xiàn)eCl
3質(zhì)量在0.03~0.05g范圍內(nèi),
。
【反思與評(píng)價(jià)】
(5)實(shí)驗(yàn)小組用1-2的方案制備氧氣,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)速率偏慢。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論,你認(rèn)為可采取的改進(jìn)措施有
(寫(xiě)出兩條)。