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  • 1. (2023九上·广东月考) 化学教材“寻找新的催化剂”研究性实验,引起了化学探究小组的兴趣。

    Ⅰ.氧化铁能否作过氧化氢溶液分解的催化剂?

    甲同学依次设计了三个实验:

    实验一:取一定量的H2O2溶液于试管中,观察到有极少量气泡产生,伸入带火星的木条,没有复燃。说明H2O2溶液常温下缓慢分解。

    实验二:在实验一的试管中加入Wg Fe2O3粉末,有大量气泡产生,然后伸入带火星的木条,木条复燃。

    (1)说明

    实验三:待反应结束后,将试管里的不溶物滤出,并洗涤、干燥、称量,固体质量仍为Wg。

    (2)说明

    【实验结论】甲同学认为,Fe2O3粉末可以作为H2O2分解的催化剂。

    【反思评价】乙同学认为要证明甲同学的结论正确,仅做这三个实验还不充分,需要再补充一个探究实验。

    (3)该实验是

    Ⅱ.催化剂的质量大小是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响?

    兴趣小组同学设计如图1所示实验装置,利用压强传感器测不同质量二氧化锰对双氧水分解快慢的影响。在8mL3%的双氧水中分别加入了0.08g,0.12g,0.24gMnO2.测得容器内压强的变化曲线如图2所示(曲线的斜率表征催化反应的速率)。据此回答问题:

    (4)根据图2可发现:该实验条件下,30s内催化分解8mL浓度为3%的双氧水,MnO2的最小用量为克。

    (5)根据图2,下列说法正确的是。(填字母)

    a.一定范围内,二氧化锰用量越多,双氧水分解越快;

    b.反应容器的气密性,对实验所测数据的精确度有影响;

    c.称量的二氧化锰质量的精确度对实验装置中最终的压强大小没有影响。

    Ⅲ.过氧化氢溶液质量分数是否对过氧化氢溶液分解的速率产生影响?

    用注射器加入不同浓度的H2O2溶液(见下表),实验中使用传感器装置测算生成O2的质量(如图3所示)(圆底烧瓶内气压变化在安全范围),绘制氧气质量随时间变化的曲线,如图4所示。

    实验编号

    H2O2的质量分数(%)

    H2O2溶液的体积(mL)

    对应曲线

    I

    3.4

    10.0

    a

    2.4

    10.0

    b

    1.7

    10.0

    c(待绘制)

    (6)根据实验探究目的,从图4曲线a、b中,可得出的结论是

    (7)在图4中画出曲线c的大致位置及趋势

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