化学兴趣小组对利用过氧化氢溶液制取氧气,进行了一次拓展探究型学习。
I.探究影响过氧化氢分解速率的因素。
(1)取足量且等质量的过氧化氢溶液完成了如表实验。
实验序号 | 过氧化氢溶液的浓度 | 二氧化锰粉末的质量/g | 温度/℃ | 10秒共收集到氧气的体积/mL |
① | 3% | 0 | 10 | 几乎无 |
② | 5% | 0 | 20 | 几乎无 |
③ | 5% | 0.5 | 20 | 14 |
④ | 10% | 0.5 | 20 | 80 |
①探究催化剂对过氧化氢分解速率的影响,应选择的实验序号是;
②对比实验③和实验④,可得出的结论是;
③上述实验无法探究出因素对过氧化氢分解速率的影响。
(2)取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂,分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后,用传感器测量装置中气压的变化,如图乙中曲线a、b所示。
①结合实验和曲线a、b分析,两种催化剂中催化效率更高的是。
②从曲线a、b的变化可以看出,过氧化氢分解的反应是(填“放热”或“吸热”)反应,加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是s(填“30”“65”或“120”)。
③曲线a、b最终达到相同的压强,说明。
Ⅱ.探究H2O2溶液与84消毒液的反应
兴趣小组的同学们在收拾整理时,不小心将84消毒液喷洒到了盛有H2O2溶液的废液缸中,产生了许多气泡。同学们没有放过这次意外相遇,继续进行了下面的探究。
【查阅资料】84消毒液的有效成分是次氯酸钠(化学符号为NaClO)。
取少量84消毒液于试管中,滴加H2O2溶液,产生大量气泡,实验证明是氧气。
【提出问题】在上述反应中,NaClO的作用是什么?
【作出猜想】猜想一:作催化剂,类似H2O2溶液分解加入的MnO2的作用;
猜想二:作反应物,NaClO与H2O2溶液发生化学反应;
【进行实验】
步骤1:按图3所示组装实验装置,并检查装置气密性。
步骤2:向锥形瓶中加入30mL84消毒液,注射器中吸入25mL溶液。
步骤3:将注射器中的H2O2溶液平均分5次推入锥形瓶中:每次推入H2O2溶液,待不再产生气泡后,记录收集气体的总体积(忽略其他因素对测量结果造成的影响)见如表。
第1次 | 第2次 | 第3次 | 第4次 | 第5次 | |
收集气体的总体积/mL | 140 | 280 | 365 | 370 | x |
(3)表中的数据x=。
(4)分析表中数据得出“猜想(填“一”或“二”)正确”,其依据是。
【拓展应用】84消毒液、H2O2溶液是生活中常用消毒剂。除此外,还有75%酒精、过氧乙酸等。在使用各种消毒剂时,要考虑它们的性质。切记:科学使用,注意安全!