某兴趣小组在制取氧气的实验过程中,有如下实验设计方案,该方案的实验目的是:探究 对反应速率的影响。
编号
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温度
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催化剂
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氯酸钾、二氧化锰的质量比
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生成1升氧气所需时间/s
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实验Ⅰ
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400℃
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MnO2
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1:1
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153
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实验Ⅱ
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400℃
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MnO2
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2:1
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240
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小芳在实验时,误把氧化铜当作二氧化锰放入加热,结果发现也能较快产生氧气,于是进行如下探究:
【猜想Ⅰ】除二氧化锰、氧化铜外,氧化铁(Fe2O3)也可以作氯酸钾分解的催化剂。
【设计实验】
按下表进行实验,并测定开始产生气体时的温度(提示:开始产生气体的温度越低,表示反应速度越快)。
实验编号
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实验药品
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分解温度(℃)
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①
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氯酸钾
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580
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②
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氯酸钾和二氧化锰(质量比1︰1)
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350
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氯酸钾和氧化铜(质量比1︰1)
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370
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氯酸钾和氧化铁(质量比1︰1)
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390
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【数据和结论】
(1)由实验 与实验④对比,证明猜想合理;
(2)实验所用的三种物质中,催化效果最好的是 。
【反思】
(1)若要证明氧化铁是该反应的催化剂,还需验证它在化学反应前后的 和 是否改变。
小林在实验时,联想到了渔民用过氧化钙(CaO2)增加鱼池中的含氧量,提出猜想Ⅱ。
【猜想Ⅱ】过氧化钙与水反应可制取氧气。
实验装置
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实验主要过程
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①检查装置气密性。 ②加入过氧化钙和水后,有少量细小气泡缓慢放出,在导管口几乎收集不到气体。该装置放置到第二天,集气瓶中只收集到极少量气体,震荡试管后仍有少量细小气泡缓慢放出。
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实验结论:过氧化钙与水反应 (填“能”或“不能”)用于实验室制取氧气。
【分析与反思】
(1)过氧化钙与水反应虽然没有快速收集到大量氧气,但由此实验现象,小林认为渔民用过氧化钙做增氧剂的主要原因是 。
(2)小林希望对此实验进行改进,使该反应加快,请你帮他提出合理化建议 。
(3)同学们对过氧化钙与水反应的生成物猜想如下:①氢氧化钙和氧气②碳酸钙和氧气
你认为猜想 (填序号)一定是错误的,理由是 。
【计算】该兴趣小组的同学们购得用于增氧的过氧化钙产品(杂质不含钙元素),标签如图所示。
试计算:
(1)过氧化钙的相对分子质量为 ;
(2)过氧化钙中钙元素与氧元素的质量比为 ;
(3)过氧化钙中钙元素质量分数为 ;
(4)该产品中过氧化钙的质量分数至少为 。