研究發(fā)現(xiàn)CuCl
2、CuSO
4、FeCl
3和Fe
2(SO
4)
3都可作為H
2O
2分解的催化劑,下面是對(duì)它們催化劑性能的探究,請(qǐng)你一起參與:
【使用藥品】30% H
2O
2溶液,10% CuCl
2溶液,10% CuSO
4溶液,10% FeCl
3溶液和10% Fe
2(SO
2)
3溶液
【提出問題】CuCl
2、CuSO
4、FeCl
3和Fe
2(SO
2)
3四種鹽中哪種催化劑更好?
實(shí)驗(yàn)Ⅰ:
步驟一:取30% H
2O
2溶液20mL,用注射器迅速加入1mL 10% CuCl
2溶液,記錄收集20mL氣體所用的時(shí)間t
1,該實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的方程式為
步驟二:將CuCl
2依次改為CuSO
4、FeCl
3和Fe
2(SO
2)
3,其它條件不變,重復(fù)步驟一的操作,記錄時(shí)間分別為t
2、t
3、t
4.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下:
| t1 (10% CuCl2) | t2 (10% CuSO4) | t3 (10% FeCl3) | t4 (10% Fe2(SO2)3)溶液 |
收集20mlL氣體所用的時(shí)間 | 4min55s | 5min05s | 2min | 4min10s |
上述實(shí)驗(yàn)用到了控制變量法,其中除反應(yīng)的溫度、過氧化氫溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、體積需要控制相同外,還需控制相同的量有
.
【得出結(jié)論】四種鹽中對(duì)H
2O
2分解催化性最好的是
【實(shí)驗(yàn)反思】(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)t
1近視等于t
2,t
3近視等于t
4的事實(shí),可初步判斷催化劑的催化性能主要與
有關(guān).
(2)實(shí)驗(yàn)中除了可以用“收集等體積氣體所用的時(shí)間”作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外,還可以通過測(cè)量
作為實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù).
【提出問題2】同時(shí)使用兩種鹽時(shí),催化性能如何變化?
實(shí)驗(yàn)Ⅱ
步驟一:配制混合溶液--取10mL 10% FeCl
3溶液,向其中加入1mL 10% CuCl
2溶液,配成FeCl
3-CuCl
2混合溶液.
步驟二:取30% H
2O
2溶液20mL,用注射器迅速加入1mL上述FeCl
3-CuCl
2混合溶液,記錄收集20mL氣體所用時(shí)間t
5,t
5的范圍是
.
【得出結(jié)論】同時(shí)使用兩種鹽時(shí),催化性能更好.
【拓展延伸】雙金屬催化劑是過去幾十年來催化領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,該結(jié)合試驗(yàn)Ⅱ,提出一條有關(guān)“FeCl
3-CuCl
2雙金屬催化劑”的探究問題:
.