某化学兴趣小组对催化剂产生了浓厚的兴趣并进行了实验探究。
探究一:小明同学在做家庭实验时,不小心将过氧化氢溶液溅到妈妈刚刚切好的土豆丝上,发现土豆丝上立即冒气泡,激发了小明的探究欲望,请你参与小明的探究。
【提出猜想】土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂
【设计实验】小明同学设计并完成表中所示的探究实验。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 | 总结 | |
实验一 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,伸入带火星的木条 | 有气泡产生,木条不复燃 | 过氧化氢分解产生氧气,但是________。 | 土豆丝可作过氧化氢分解的催化剂 |
实验二 | 向盛水的试管中加入土豆丝,伸入带火星的木条 | 没有明显现象 | 水和土豆丝不能放出氧气。 | |
实验三 | 取5mL5%的过氧化氢溶液于试管中,加入土豆丝,伸入带火星的木条 | ________ | 土豆丝能加快过氧化氢的分解速率。 |
【实验反思】小英同学认为仅由上述实验还不能完全得出表内的“总结”,她补充设计了两个方面的探究实验,最终完全证明猜想是正确的:
②第二补充实验:倾倒掉实验三反应后的液体,向试管中余下的土豆丝中重新加入同浓度的过氧化氢溶液,又有大量气泡产生,说明土豆丝的________没变。
【实验结论】通过上述同学所做的实验,我们知道了土豆丝可以作为过氧化氢制取氧气的催化剂。
探究二:化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些?
【提出问题】影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些?
【提出猜想】猜想1:过氧化氢溶液浓度。
猜想2:催化剂的质量。
猜想3:催化剂颗粒大小。
【设计实验】小红同学设计如表实验:
实验序号 | 过氧化氢溶液浓度 | 过氧化氢溶液体积/mL | 温度/℃ | 二氧化锰的用量/g | 收集氧气的体积/mL | 反应所需的时间/s |
① | 8% | 20 | 20 | 0.2 | 100 | 18 |
② | 30% | 20 | 20 | 0.2 | 100 | 3 |
③ | 30% | 20 | 35 | 无 | 100 | 149 |
【实验拓展】
A. 二氧化锰只能作为过氧化氢溶液分解的催化剂 |
B. 同一个反应可能有多种催化剂 |
C. 对于工业中的很多化学反应,加入催化剂能起到增加生成物的质量的效果 |
D. 用作催化剂的物质不可能是其他反应的反应物或生成物 |