實(shí)驗(yàn)小組研究不同催化劑對過氧化氫分解速率的影響。
【查閱資料】
i.MnO2、FeCl3均可作為加快過氧化氫分解速率的催化劑。
ii.錐形瓶內(nèi)氧氣濃度達(dá)到最大值時(shí)，表明過氧化氫已完全分解。
【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：比較催化劑種類對過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，用注射器推入過氧化氫溶液，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
| 序號 | 藥品 | 氧氣濃度傳感器的數(shù)據(jù) | |
| 1-1 | 3mL、5%過氧化氫溶液 | 0.03gMnO2固體 |
|
| 1-2 | 3mL、5%過氧化氫溶液 | 0.03gFeCl3固體 |
|
（1）用MnO2催化過氧化氫分解的符號表達(dá)式為
H2O2H2O+O2
M
n
O
2
H2O2H2O+O2
。M
n
O
2
（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氧化氫溶液的濃度、
催化劑的質(zhì)量
催化劑的質(zhì)量
和 反應(yīng)溫度
反應(yīng)溫度
。（3）依據(jù)實(shí)驗(yàn)1的數(shù)據(jù)可推知MnO2催化過氧化氫分解的速率大于FeCl3，其證據(jù)是
加入二氧化錳的過氧化氫溶液，產(chǎn)生氣體的時(shí)間快
加入二氧化錳的過氧化氫溶液，產(chǎn)生氣體的時(shí)間快
。實(shí)驗(yàn)2：繼續(xù)探究FeCl3質(zhì)量對過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FeCl3，用注射器推入5%過氧化氫溶液，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。
| 序號 | FeCl3質(zhì)量 | 過氧化氫溶液體積 | 過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 |
（4）由實(shí)驗(yàn)2可得結(jié)論：過氧化氫溶液體積等條件相同時(shí)，F(xiàn)eCl3質(zhì)量在0.03～0.05g范圍內(nèi)，
隨著催化劑用量的增加，反應(yīng)速率加快
隨著催化劑用量的增加，反應(yīng)速率加快
。【反思與評價(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
增加過氧化氫溶液濃度或?qū)㈠F形瓶放入熱水中
增加過氧化氫溶液濃度或?qū)㈠F形瓶放入熱水中
（寫出兩條）。【答案】H2O2H2O+O2；催化劑的質(zhì)量；反應(yīng)溫度；加入二氧化錳的過氧化氫溶液，產(chǎn)生氣體的時(shí)間快；隨著催化劑用量的增加，反應(yīng)速率加快；增加過氧化氫溶液濃度或?qū)㈠F形瓶放入熱水中
M
n
O
2
【解答】
【點(diǎn)評】
聲明：本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有，未經(jīng)書面同意，不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布：2024/10/17 20:0:2組卷：11引用：1難度：0.3
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。現(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)條件見下表）。
（1）請結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。
（2）實(shí)驗(yàn)測得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、②圖像可得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)編號 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 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8 。
（3）為測定不同時(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。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（填序號）．他用裝置C來收集的原因是，當(dāng)看到導(dǎo)管口的時(shí)他才開始收集氧氣．
（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，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到導(dǎo)管中會形成一段水柱．
（3）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源?，所以還可以選用（填序號）來收集氧氣，其驗(yàn)滿的方法是．
（4）老師提醒可以用F（萬能瓶）來收集氣體，則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管（選填a或b）相連接．
（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，冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想（選填Ⅰ或Ⅱ）錯誤；
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測定質(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，請說明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制氧氣，則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號）．以下是他探究影響該反應(yīng)速率因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可知，過氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號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 、、等因素有關(guān)；發(fā)生裝置中的（填儀器名稱）也可以幫助控制反應(yīng)的速率．發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：12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：105引用：4難度：0.7