小陈同学用过氧化氢溶液清洗伤口时,不小心将过氧化氢溶液滴到水泥地板上,发现有大量气泡产生。
【查阅资料】
①水泥块中含有氯化铁、二氧化锰、碘化钾,它们都可以作为过氧化氢分解的催化剂。
②气压传感器能描绘出密闭容器中压强随时间的变化曲线。曲线斜率越大,说明过氧化氢分解速度越快,则该条件对过氧化氢分解速率影响越大。
实验一:
(1)探究氯化铁能否做过氧化氢分解的催化剂。
实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
在试管中加入5mL 5%过氧化氢溶液,把带火星的木条插入试管 | 木条不复燃 | 过氧化氢在常温下分解缓慢,在较短时间内放出的氧气很少 |
向上述试管中加入少量氯化铁,再伸入带火星的木条 | 产生大量气泡,木条复燃 | {#blank#}1{#/blank#} |
(2)小芳认为:仅凭上述两个实验还不能证明氯化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需证明氯化铁在该反应前后{#blank#}2{#/blank#}和{#blank#}3{#/blank#}不变。补充实验后,证明氯化铁能做过氧化氢分解的催化剂。
实验二:探究影响过氧化氢分解速率的因素。
将体积相同、浓度不同的过氧化氢溶液分别和不同质量的二氧化锰、氯化铁、碘化钾放在密闭容器中,并用气压传感器采集数据(设备连接见图1),变化曲线如图2所示,曲线斜率见下表。
实验序号 | 催化剂种类 | 催化剂质量/g | 温度/℃ | 过氧化氢浓度 | 曲线斜率 |
1 | 二氧化锰 | 0.1 | 10 | 2% | 0.383 |
2 | 0.1 | 20 | 2% | 2.145 |
3 | 0.3 | 20 | 5% | 6.367 |
4 | 氯化铁 | 0.3 | 20 | 5% | 0.099 |
5 | 碘化钾 | 0.3 | 20 | 5% | 0.163 |
(3)对比实验2和实验{#blank#}4{#/blank#}(填实验序号)可知:其他条件相同时,温度越高,过氧化氢溶液分解速率越快。
(4)对比实验3、4、5可知:其他条件相同时,二氧化锰、氯化铁、碘化钾中{#blank#}5{#/blank#}的催化效果更好。写出实验3中发生反应符号表达式{#blank#}6{#/blank#}。
(5)若不采用气压传感器,还可利用100mL量筒、水榴、秒表等仪器,通过测量{#blank#}7{#/blank#}来判断过氧化氢的分解速率大小。