【題目】某研究小組發(fā)現(xiàn),將適量淀粉放入過氧化氫溶液中,過氧化氫溶液的分解速率加快.對于此現(xiàn)象,該小組同學進行了如下探究:

(提出問題)淀粉能否作過氧化氫分解的催化劑?

(作出猜想)淀粉能作過氧化氫分解的催化劑.

(實驗驗證)

實驗編號

實驗操作

實驗現(xiàn)象

向試管中加入過氧化氫溶液,再將帶火星的小木條伸入試管中

小木條不復燃

向盛有過氧化氫溶液的試管中加入淀粉,再將帶火星的小木條伸入試管中

產(chǎn)生大量氣泡,小木條復燃

待②中反應結(jié)束,將試管中的剩余物質(zhì)過濾、洗滌、干燥、稱量

得固體物質(zhì)

將③中所得固體放入試管中,重新加入過氧化氫溶液,然后將帶火星的小木條伸入試管中

產(chǎn)生大量氣泡,小木條復燃

(分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論)

實驗③、④證明、淀粉的________________在反應前后均未發(fā)生變化,可作過氧化氫分解的催化劑.

寫出淀粉催化過氧化氫分解的文字表達式________

(實驗拓展)

該小組設計了如圖所示裝置對比淀粉與二氧化錳的催化效果,實驗均以生成氣體為準,其他可能的影響因素忽略不計,相關數(shù)據(jù)見下表:

實驗編號

過氧化氫溶液的體積

其他物質(zhì)質(zhì)量

待測數(shù)據(jù)

淀粉

二氧化錳

上述實驗中“待測數(shù)據(jù)”是指________;最后結(jié)果表明二氧化錳的催化效果較好,則________(填“”、“”或“”).

小明用坩堝鉗夾取少量光亮的銅絲,放在酒精燈火焰上灼燒至表面變黑后,迅速插入一只裝有過氧化氫溶液的試管中,觀察到試管內(nèi)迅速產(chǎn)生大量氣泡,且變黑的銅絲的質(zhì)量和化學性質(zhì)不發(fā)生改變,于是得出結(jié)論:氧化銅可以加快過氧化氫分解.有同學認為這個結(jié)論不可靠,原因是過氧化氫分解速率加快還可能與________有關.請你設計實驗方案證明________

【答案】質(zhì)量,化學性質(zhì);過氧化氫水+氧氣,生成氣體需要的時間溫度,向試管中加入過氧化氫溶液,再將帶火星的小木條伸入試管中,帶火星的木條不能復燃;向盛有過氧化氫溶液的試管中加入氧化銅粉末,再將帶火星的小木條伸入試管中,若帶火星的木條復燃,則說明氧化銅可以加快過氧化氫分解。

【解析】

過氧化氫在催化劑的催化作用下分解生成水和氧氣;

催化劑能夠改變化學反應的速率,而本身質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后都不變。

分析數(shù)據(jù)、得出結(jié)論:

(1)實驗③中得到的淀粉質(zhì)量為0.5g與實驗②相同、實驗③中固體在實驗④中仍能加快過氧化氫反應速度,證明淀粉的質(zhì)量和化學性質(zhì)在反應前后均未發(fā)生變化,可作過氧化氫分解的催化劑;

(2)淀粉催化過氧化氫分解生成水和氧氣,反應的文字表達式為:過氧化氫水+氧氣;

實驗拓展:

(1)該實驗的目的是對比淀粉與二氧化錳的催化效果,實驗均以生成25mL氣體為準,所以實驗中“待測數(shù)據(jù)”是指生成25mL氣體需要的時間;反應速度越快,催化效果越好,最后結(jié)果表明二氧化錳的催化效果較好,則a>b

(2)這個結(jié)論不可靠,原因是過氧化氫分解速率加快還可能與溫度有關,這是因為灼燒時溫度較高,溫度升高時過氧化氫分解速率加快;若要想驗證氧化銅可以加快過氧化氫分解,只要取過氧化氫溶液,比較不加氧化銅時和加氧化銅時的反應速度即可。所以實驗方案可以是向試管中加入過氧化氫溶液,再將帶火星的小木條伸入試管中,帶火星的木條不能復燃;向盛有過氧化氫溶液的試管中加入0.5g氧化銅粉末,再將帶火星的小木條伸入試管中,若帶火星的木條復燃,則說明氧化銅可以加快過氧化氫分解。

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加熱時間

t1

t2

t3

t4

剩余固體質(zhì)量/g

4.24

4.16

4.08

4.08

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