19.

研究性學習小組選擇“過氧化氫生成氧氣的快慢與什么因素有關”的課題進行探究,以下是他們探究的主要過程:
【假設】過氧化氫生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關.
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質量、同濃度的過氧化氫溶液中,分別加入相同質量的二氧化錳和水泥塊,測量各生成一瓶(相同體積)氧氣所需的時間.
【進行實驗】
如圖是他們進行實驗的裝置圖,氣體發生裝置中A儀器的名稱是錐形瓶,此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法.
【實驗記錄】
實驗編號 | 1 | 2 |
反應物 | 5%過氧化氫溶液 | 5%過氧化氫溶液 |
催化劑 | 1g水泥塊 | 1g二氧化錳 |
時間 | 165s | 46s |
【結論】該探究過程得出的結論是相同條件下,H
2O
2生成O
2的快慢與催化劑的種類有關.
【反思】過氧化氫在常溫下分解緩慢,若要證明二氧化錳和水泥塊是該反應的催化劑,還需增加實驗來驗證它們在化學反應前后的質量和化學性質是否改變.
小邵同學打算自己探究一下二氧化錳在分解過氧化氫時所起的作用,但手邊沒有現成的二氧化錳藥品,只有高錳酸鉀、30%的過氧化氫溶液、木條、水、火柴,其他儀器可任選.
(1)若要得到二氧化錳粉末,反應原理是2KMnO
4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K
2MnO
4+MnO
2+O
2↑(用化學方程式表示).
(2)他設計了以下三組實驗探究二氧化錳在較低的溫度下對分解過氧化氫的反應是否有催化作用:①在第1支試管中加入5mL30%的過氧化氫溶液,把帶火星的木條伸入試管,看木條是否復燃;②…;③在第3支試管中加入5mL30%的過氧化氫溶液,并加入少量二氧化錳,把帶火星的木條伸入試管,觀察木條是否復燃.你認為小明設計的第2組實驗過程是在第二支試管加入少量二氧化錳,把帶火星的木條伸入試管,觀察木條是否復燃.
(3)③中有氧氣放出,小明認為③中有氧氣放出是因為二氧化錳與過氧化氫發生了反應,請你幫他設計一個實驗來說明二氧化錳沒有和過氧化氫發生反應,只是反應的催化劑.將反應后所得固體過濾,洗滌,然后再將所得的固體加入盛雙氧水的試管中,然后在試管口處,放一帶火星的木條,觀察木條復燃,說明二氧化錳沒有跟雙氧水發生反應,只是改變反應速率.