化学兴趣小组同学对双氧水的分解速率受外界条件的影响进行探究。
【提出问题】双氧水的分解速率受哪些外界条件的影响?
【猜想与假设】双氧水的分解速率受催化剂种类、H2O2溶液的浓度(溶质质量分数)、反应温度等因素的影响。
【设计并实验】按图1组装装置。
实验一:在一定温度下,按表1添加物质,然后打开分液漏斗活塞加入全部溶液,采集数据,得到如图2所示的装置内压强时间图像。
表1
编号 | 抽滤瓶中盛放物 | 分液漏斗中盛放物 |
① | 无任何试剂 | 20mL4%的H2O2溶液 |
② | 0.2gMnO2粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 |
③ | 0.2gCuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 |
(1)抽滤瓶③里发生反应的化学方程式为。
(2)从实验一得出的实验结论是。
实验二:在一定温度下,按表2添加物质,然后打开分液漏斗活塞加入全部溶液,采集数据,得到如图3所示的装置内压强-时间图像。
表2
编号 | 抽滤瓶中盛放物 | 分液漏斗中盛放物 |
① | 0.2gCuO粉末 | 20mL2%的H2O2溶液 |
② | 0.2gCuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 |
③ | 0.2gCuO粉末 | 20mL6%的H2O2溶液 |
(3)实验二的目的是。
实验三:将抽滤瓶分别放入不同水温的水槽中,按表3添加物质,然后打开分液漏斗活塞加入全部溶液,采集数据,得到如图4所示的装置内压强-时间图像。
表3
编号 | 抽滤瓶中盛放物 | 分液漏斗中盛放物 | 水温 |
① | 0.2gCuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 | 10℃ |
② | 0.2gCuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 | 20℃ |
③ | 0.2gCuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 | 40℃ |
(4)从实验三得出反应温度对双氧水分解速率影响的结论是。
(5)综合以上实验数据,对实验一中的③号瓶与实验二中的②号瓶对应的曲线进行比较,发现反应至40s时装置内压强大小有显著差异,其原因可能是(实验操作均正确,且装置气密性良好)。
实验四:受实验条件的限制,有同学设计了如图5所示实验装置来测定双氧水的分解速率。
(6)若实验时以生成30mL气体为标准,其他可能的影响因素均忽略,则实验中还需要测量的数据是。