Question

6．教材指出：H₂O₂分解的催化劑并非只有二氧化錳一種．實驗證明FeCl₃溶液、CuSO₄溶液、紅磚粉末都可以代替二氧化錳作H₂O₂分解的催化劑．針對上述結(jié)論，南開中學(xué)初三化學(xué)興趣小組進(jìn)行了如下探究：
探究一：
比較同濃度FeCl₃溶液、CuSO₄溶液的催化效果
（1）請寫出甲圖左側(cè)試管H₂O₂分解的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}溶液\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）如用圖甲裝置進(jìn)行實驗，應(yīng)觀察同時滴入兩種溶液后產(chǎn)生氣泡的快慢的現(xiàn)象．
（3）如用圖乙裝置進(jìn)行實驗，實驗前檢查該裝置氣密性良好．應(yīng)測量生成等體積氣體時所需的時間．
（4）已知過氧化氫分解是一個放熱反應(yīng)．用圖乙裝置進(jìn)行實驗時，細(xì)心的小麗同學(xué)觀察到，錐形瓶中不再產(chǎn)生氣泡后注射器的活塞向左移了一小段，請你推測出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因溫度降低，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小．
探究二：證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑
（5）小熊同學(xué)設(shè)計了如下實驗：
她分別取2mL5%的H₂O₂溶液于兩試管中，再稱取0.5g紅磚粉末倒入其中一支試管，發(fā)現(xiàn)加了紅磚粉末的一支試管產(chǎn)生氣泡速率較快．小熊認(rèn)為，由此可證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解的催化劑．
小陳同學(xué)認(rèn)為小熊的證明過程不夠嚴(yán)密，需要補(bǔ)充下面兩項實驗．
實驗結(jié)束后，小陳將試管內(nèi)的剩余藥品經(jīng)①過濾、洗滌、干煤后，稱量得到固體質(zhì)量仍為0.5g．
應(yīng)補(bǔ)充的另一項實驗為（填寫實驗操作）②將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)反應(yīng)的原理來分析；
（2）根據(jù)產(chǎn)生氣體的速率來分析；
（3）根據(jù)比較催化效果的方法來分析；
（4）根據(jù)溫度變化來分析；
（5）從液體中分離出固體的方法是過濾；結(jié)合催化劑的特征來分析．

解答 解：（1）過氧化氫在氯化鐵溶液的催化作用下分解為水和氧氣，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}溶液\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）用圖甲裝置進(jìn)行實驗，應(yīng)觀察同時滴入兩種溶液后產(chǎn)生氣泡的快慢來判斷催化效果，故填：產(chǎn)生氣泡的快慢；
（3）催化劑的催化效果越好，反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率越快，可通過測量產(chǎn)生等體積的氧氣所需要的時間來分析，所需時間越短，催化效果越好；故填：時間；
（4）由于該反應(yīng)是個放熱反應(yīng)，反應(yīng)完全結(jié)束后，溫度降低，注射器以及裝置內(nèi)的壓強(qiáng)變小，在外界大氣壓的作用下，活塞向內(nèi)移動一點；故填：溫度降低，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減�。�
（5）從反應(yīng)后的液體中分離出難溶性的紅磚粉采用過濾的方法；要證明它是否屬于催化劑，不但要看是否改變了反應(yīng)速率、質(zhì)量是否改變，還需要看其化學(xué)性質(zhì)是否改變．
故答案為：過濾；將過濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過氧化氫溶液的試管中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率．

點評 本題考查實驗裝置的綜合應(yīng)用，為高頻考點，把握反應(yīng)速率測定原理及影響反應(yīng)速率的因素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實驗?zāi)芰Φ目疾椋�題目難度不大．