现代化工生产中,90%以上的化工产品,是借助催化剂生产出来的。请和棕北学习小组同学一起开展“有关催化过氧化氢分解”的实验探究
【实验前】检查装置气密性
【实验过程】取负载各种等量催化剂的海藻酸钠微球各30粒分别放入a、b、c、d四个锥形瓶中,每个锥形瓶上连接压力传感器和注射器(如图1所示)。
注:a是负载10%猪肝研磨液的曲线,b是负载MnO2的曲线,c是负载氧化铜(CuO)的曲线,d是负载氧化铁(Fe2O3)的曲线。
用注射器分别向每个锥形瓶中注入20mL浓度为5%过氧化氢溶液,溶液全部注入后立即采集200s内压强数据,最后用软件绘制实验图形如图2所示
【实验分析】
(1)[实验前]检查图1装置气密性的方法:{#blank#}1{#/blank#}。
(2)上述四种催化剂中催化效果最差的物质是{#blank#}2{#/blank#}。
(3)a、b瓶在60秒左右时压强突然恢复到常压,最可能的原因是{#blank#}3{#/blank#}。
(4)前50秒内,b、c、d瓶中反应速率越来越快,可能的原因是{#blank#}4{#/blank#}。
【实验拓展】
经过上述实验分析,实验室一般选择二氧化锰作为过氧化氢的催化剂。
Ⅰ.探究二氧化锰的用量对过氧化氢分解的影响
查阅资料:3%—6%的过氧化氢溶液的密度都可近似看成水的密度:过氧化氢分解后,溶液体积、密度变化均忽略不计。
【实验2】按下面所示装置进行实验。
【实验3】将不同质量的MnO2 , 分别放入装有10mL 6%的过氧化氢溶液的锥形瓶中,氧气生成速率如曲线a所示:
【实验4】将不同质量的MnO2 , 分别放入装有20mL 3%的过氧化氢溶液的锥形瓶中,氧气生成速率如曲线b所示:
【实验5】实验3中反应完全后静置一会,往锥形瓶中再加入10mL 6%的过氧化氢溶液,氧气生成速率如曲线c所示。
(5)根据上图,说明过氧化氢分解速率与{#blank#}5{#/blank#}、{#blank#}6{#/blank#}有关。
(6)根据上图,可得出的规律有{#blank#}7{#/blank#}。(写一条)
Ⅱ.实践反思
(7)温度升高过氧化氢的分解速率会加快,某同学取足量5%的过氧化氢溶液进行加热,如下图所示,试管中大量气泡产生,写出该反应的符号表达式{#blank#}8{#/blank#}实验中伸入带火星的木条,发现木条难以复燃,请解释原因{#blank#}9{#/blank#}。(写1条即可)