第二部分專題五 類型五1(xx深圳節(jié)選)小明進(jìn)行H2O2溶液制O2的實(shí)驗(yàn)探究。結(jié)合下列過(guò)程，回答有關(guān)問(wèn)題。(2)FeCl3溶液作催化劑，向5 mL 5%的H2O2溶液中加入2滴一定濃度的FeCl3溶液，立即產(chǎn)生大量氣泡?！疽阎縁eCl3溶液中主要含有三種微粒：H2O、Fe3、Cl【問(wèn)題】哪種微粒對(duì)H2O2溶液的分解起催化作用？【假設(shè)】假設(shè)一：可能是H2O假設(shè)二：可能是Fe3假設(shè)三：可能是Cl【分析】假設(shè)一不可能成立，理由是過(guò)氧化氫溶液中有水分子?！緦?shí)驗(yàn)】操作現(xiàn)象其他條件不變，向H2O2溶液中加入NaCl溶液無(wú)明顯變化其他條件不變，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液無(wú)明顯變化其他條件不變，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液立即產(chǎn)生大量氣泡【結(jié)論】假設(shè)二成立，而假設(shè)一和另一種假設(shè)不成立。(3)催化劑比較從循環(huán)利用的角度分析，MnO2(填化學(xué)式)更適合作該反應(yīng)的催化劑。2實(shí)驗(yàn)探究一：課本第二單元課后作業(yè)中有“尋找新的催化劑”的探究?jī)?nèi)容，實(shí)驗(yàn)中學(xué)探究小組據(jù)此設(shè)計(jì)了如下探究方案?！咎岢鰡?wèn)題】紅磚粉末能否作為過(guò)氧化氫溶液分解的催化劑？如果能，效果如何？【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋.A中無(wú)明顯現(xiàn)象，B中產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體產(chǎn)生的氣體是氧氣紅磚粉末能改變過(guò)氧化氫分解速率.向B試管中重新加入5%的過(guò)氧化氫溶液，反應(yīng)停止后過(guò)濾、洗滌、干燥、稱量濾渣又產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體濾渣質(zhì)量等于a g紅磚粉末的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后均沒(méi)有發(fā)生變化，能做過(guò)氧化氫分解的催化劑續(xù)表實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論及解釋.兩試管中均產(chǎn)生氣泡且加入二氧化錳的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入紅磚粉末的快紅磚粉末的催化效果沒(méi)有二氧化錳粉末好【拓展應(yīng)用】已知CuSO4也可作為過(guò)氧化氫分解的催化劑。向101.2 g一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過(guò)氧化氫溶液中加入2 g CuSO4粉末，充分反應(yīng)后得到溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的溶液，則生成氧氣3.2g。實(shí)驗(yàn)探究二：實(shí)驗(yàn)室中的試劑一般要密封保存，否則可能會(huì)與空氣接觸而變質(zhì)。某中學(xué)化學(xué)學(xué)習(xí)小組發(fā)現(xiàn)一瓶未密封的氫氧化鉀固體，對(duì)其是否變質(zhì)進(jìn)行探究?！咎岢霾孪搿?.未變質(zhì)2.部分變質(zhì)3.完全變質(zhì)【查閱資料】KOH與NaOH性質(zhì)類似，也能與CO2反應(yīng)而變質(zhì)。寫出KOH變質(zhì)的化學(xué)方程式為2KOHCO2= K2CO3H2O?！驹O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】(1)取少量樣品于試管中配成溶液，滴加足量稀鹽酸有氣泡產(chǎn)生，則猜想1不成立。(2)準(zhǔn)確稱取一定質(zhì)量的固體樣品，放在如圖所示裝置中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，根據(jù)CO2的體積和密度計(jì)算變質(zhì)產(chǎn)物的質(zhì)量，從而確定變質(zhì)情況。你認(rèn)為這個(gè)方案是否可行，并說(shuō)明理由。不可行，因?yàn)槎趸寄苋苡谒?，?huì)導(dǎo)致測(cè)定的二氧化碳的體積偏小。(3)請(qǐng)你另外設(shè)計(jì)一個(gè)方案，進(jìn)一步探究變質(zhì)情況實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量的樣品配成溶液，先加入足量的氯化鈣溶液，靜置后滴加無(wú)色酚酞溶液產(chǎn)生白色沉淀，溶液變紅色猜想2成立3.化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，以過(guò)氧化氫分解為研究對(duì)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。三個(gè)小組均采用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄收集10 mL氧氣的時(shí)間。實(shí)驗(yàn)室可供選擇的試劑有：2.5%、5%、10%三種濃度的H2O2溶液和MnO2、CuO、紅磚粉末。A組：探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響取5 mL 10%H2O2溶液，三次實(shí)驗(yàn)分別加入0.5 g MnO2、紅磚粉末、CuO進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下：試劑MnO2紅磚粉末CuOt/s106020由此得出結(jié)論：MnO2、CuO對(duì)H2O2分解有催化作用，紅磚粉末無(wú)催化作用，某同學(xué)對(duì)該結(jié)論提出疑問(wèn)。補(bǔ)充對(duì)比實(shí)驗(yàn)，操作為取5_mL_10%H2O2溶液于試管中，其中不加任何試劑，記錄產(chǎn)生10_mL氧氣的時(shí)間。結(jié)果：長(zhǎng)時(shí)間(大于100 s)，收集到很少量氣體。更正結(jié)論：紅磚粉末有(選填“有”“無(wú)”)催化作用，三者中MnO2催化效率最高。B組：探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響甲同學(xué)：取10 mL 5%H2O2溶液，加入0.5 g MnO2為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t1。乙同學(xué)：取10 mL 2.5% H2O2溶液，加入0.5 g CuO為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t2。實(shí)驗(yàn)結(jié)果：t1t2。結(jié)論：濃度越大，反應(yīng)速度越快。丙同學(xué)：對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出疑問(wèn)，并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)取10_mL_2.5%H2O2溶液，加入0.5_g_MnO2為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t3。記錄時(shí)間t3，且t1t3t2。更正結(jié)論為：當(dāng)催化劑相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。C組：探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。取10 mL 5%H2O2溶液和0.5 g CuO為催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩次實(shí)驗(yàn)分別將試管置于冰水浴和50熱水浴記錄時(shí)間t4、t5，且t4t5。結(jié)論：當(dāng)反應(yīng)物濃度和催化劑相同時(shí)，溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快。綜上所述：為了研究某一因素對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，必須控制外界其他因素相同。探究發(fā)現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有：催化劑的種類、反應(yīng)物的濃度和反應(yīng)溫度。