学习了二氧化锰对过氧化氢溶液分解有催化作用的知识后,同学们对催化剂产生了兴趣,他们开展了以下探究。
实验探究一:比较催化剂种类对过氧化氢溶液分解的影响
【查阅资料】
i.很多植物对过氧化氢溶液的分解有催化作用。
ii.压强传感器可以测量密闭体系内气体压强的变化。
iii.过氧化氢溶液催化分解反应过程中放出热量。
【实验操作】
①在27.8℃,100.7kPa时,将具支试管的支管通过胶皮管与压强传感器连接(如图1所示),取3.0g植物碎末放入具支试管中。
②用量筒量取5mL3%过氧化氢溶液,倒入具支试管中并立即塞上橡胶塞,同时启动数据采集程序采集数据。更换相同质量,不同种类的植物碎末,重复实验①和②。
③不加入植物碎末,重复实验①和②,做空白实验
④将采集到的数据用电脑进行处理,得到反应前后压强随时间变化曲线如图2。
(1)实验操作③的目的是。
【实验结论1】
(2)由图2可知,催化效果最好的是。
【交流反思】
(3)上海青叶作催化剂时,200s前曲线迅速升离的主要原因是;200s后曲线略有下降的原因是。
实验探究二:比较催化剂用量对过氧化氢溶液分解的影响
【进行实验】在30.2℃,压强100.5kPa时,选择上海青叶碎末用量分别1g、2g、3g,均与2mL3%过氧化氢溶液反应,获得数据如图3所示。
【实验结论2】
(4)由图3可知,在秒内,上海青叶用量为时,过氧化氢溶液分解速率最快;图中三条曲线最终将重合在一起,其理由是。
【拓展延伸】
(5)过氧化氢酶存在于已知动物的各个组织中,维持细胞内氧化还原平衡。写出过氧化氢在过氧化氢酶催化下分解的符号表达式。