40.化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢分解的方法制取氧气。那么,影响过氧化氢分解快慢的因素到底有哪些呢?某化学兴趣小组对此进行如下研究。
(提出问题)影响过氧化氢分解快慢的因素有哪些?
(1)(猜想与假设)假设1:过氧化氢溶液的浓度;
假设2:催化剂的质量;
假设3:温度;
假设4:
。
(2)(设计实验)小明同学设计如下实验方案进行验证。
序号 | H2O2溶液的浓度 | H2O2溶液的质量 | 温度 | MnO2的质量 | 收集O2的体积 | 时间 |
① | 5% | 12g | 20℃ | 0.2g | 125mL | 20s |
② | 30% | 12g | 20℃ | 0.2g | 125mL | 2s |
③ | 30% | 12g | 40℃ | 无 | 125mL | 148s |
a.通过对比实验①和②可知,过氧化氢分解的快慢与
有关。
b.在过氧化氢分解前后,二氧化锰的
不变。
c.请你写出用二氧化锰催化过氧化氢分解的化学方程式:
。
(3)(讨论交流)
小红同学认为在这个实验中,必须用排水法收集氧气,理由是
。
(4)小辉同学提出小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解快慢的影响,请你帮他说出理由:
。
(5)(拓展延伸)同学们查阅资料得知,FeCl
3溶液对过氧化氢分解也有影响。在老师的指导下设计实验继续探究,向两支试管中分别加入等质量、不同浓度的H
2O
2溶液,再加入等质量、等浓度的FeCl
3溶液,分别用气压传感器测定两试管中气体压力的变化曲线,如图1。请你从图2曲线中找出FeCl
3溶液对H
2O
2分解影响的结论:
。