19.
研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究,以下是他们探究的主要过程:
【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂的种类有关.
【实验方案】常温下,在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中,分别加入相同质量的二氧化锰和水泥块,测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间.
【进行实验】
如图是他们进行实验的装置图,气体发生装置中A仪器的名称是锥形瓶,此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法.
【实验记录】
实验编号 | 1 | 2 |
反应物 | 5%过氧化氢溶液 | 5%过氧化氢溶液 |
催化剂 | 1g水泥块 | 1g二氧化锰 |
时间 | 165s | 46s |
【结论】该探究过程得出的结论是相同条件下,H
2O
2生成O
2的快慢与催化剂的种类有关.
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢,若要证明二氧化锰和水泥块是该反应的催化剂,还需增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变.
小邵同学打算自己探究一下二氧化锰在分解过氧化氢时所起的作用,但手边没有现成的二氧化锰药品,只有高锰酸钾、30%的过氧化氢溶液、木条、水、火柴,其他仪器可任选.
(1)若要得到二氧化锰粉末,反应原理是2KMnO
4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K
2MnO
4+MnO
2+O
2↑(用化学方程式表示).
(2)他设计了以下三组实验探究二氧化锰在较低的温度下对分解过氧化氢的反应是否有催化作用:①在第1支试管中加入5mL30%的过氧化氢溶液,把带火星的木条伸入试管,看木条是否复燃;②…;③在第3支试管中加入5mL30%的过氧化氢溶液,并加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃.你认为小明设计的第2组实验过程是在第二支试管加入少量二氧化锰,把带火星的木条伸入试管,观察木条是否复燃.
(3)③中有氧气放出,小明认为③中有氧气放出是因为二氧化锰与过氧化氢发生了反应,请你帮他设计一个实验来说明二氧化锰没有和过氧化氢发生反应,只是反应的催化剂.将反应后所得固体过滤,洗涤,然后再将所得的固体加入盛双氧水的试管中,然后在试管口处,放一带火星的木条,观察木条复燃,说明二氧化锰没有跟双氧水发生反应,只是改变反应速率.