Question

6．教材指出：H₂O₂分解的催化劑并非只有二氧化錳一種．實(shí)驗(yàn)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(duì)上述結(jié)論，南開(kāi)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(qǐng)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(shí)驗(yàn)，應(yīng)觀察同時(shí)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(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)前檢查該裝置氣密性良好．應(yīng)測(cè)量生成等體積氣體時(shí)所需的時(shí)間．
（4）已知過(guò)氧化氫分解是一個(gè)放熱反應(yīng)．用圖乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(qǐng)你推測(cè)出現(xiàn)該現(xiàn)象的原因溫度降低，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減�。�
探究二：證明紅磚粉末可以作過(guò)氧化氫分解的催化劑
（5）小熊同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
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(guò)氧化氫分解的催化劑．
小陳同學(xué)認(rèn)為小熊的證明過(guò)程不夠嚴(yán)密，需要補(bǔ)充下面兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，小陳將試管內(nèi)的剩余藥品經(jīng)①過(guò)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(xiàng)實(shí)驗(yàn)為（填寫實(shí)驗(yàn)操作）②將過(guò)濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過(guò)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(lái)分析；
（2）根據(jù)產(chǎn)生氣體的速率來(lái)分析；
（3）根據(jù)比較催化效果的方法來(lái)分析；
（4）根據(jù)溫度變化來(lái)分析；
（5）從液體中分離出固體的方法是過(guò)濾；結(jié)合催化劑的特征來(lái)分析．

解答 解：（1）過(guò)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(shí)驗(yàn)，應(yīng)觀察同時(shí)滴入兩種溶液后產(chǎn)生氣泡的快慢來(lái)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(guò)測(cè)量產(chǎn)生等體積的氧氣所需要的時(shí)間來(lái)分析，所需時(shí)間越短，催化效果越好；故填：時(shí)間；
（4）由于該反應(yīng)是個(gè)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(dòng)一點(diǎn)；故填：溫度降低，裝置內(nèi)壓強(qiáng)減小；
（5）從反應(yīng)后的液體中分離出難溶性的紅磚粉采用過(guò)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(guò)濾；將過(guò)濾、洗滌、干燥后的紅磚粉放入一只盛有過(guò)氧化氫溶液的試管中，觀察產(chǎn)生氣泡的速率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)裝置的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)速率測(cè)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(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．