某校化学实验小组的同学们对影响化学反应速率的因素产生了兴趣,为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解,他们设计了实验装置,并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准,相关实验数据记录如表:
实验序号
| 过氧化氢溶液浓度/%
| 过氧化氢溶液体积/mL
| 过氧化氢溶液温度/℃
| 氧化铁的用量/g
| 收集40mL氧气所需时间/s
|
①
| 5
| 10
| 20
| 0
| 128.5
|
②
| 5
| 10
| 20
| 1.2
| 16.8
|
③
| 15
| 10
| 20
| 1.2
| 10.5
|
④
| 5
| 10
| 70
| 0
| 32.7
|
(1)若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂,还需要验证它在该反应前后质量和_____未发生改变。请写出过氧化氢在氧化铁的催化下反应的文字表达式:_____,该反应属_____反应(填基本反应类型)
(2)完成上述实验及数据的测定需要用到如图1中的部分装置,请按组装顺序写出所用到的装置代号_____。
(3)用一定量10%的过氧化氢溶液制氧气,为了减小反应速率,可加适量的水稀释,产生氧气的总量_____(选填“减小”“不变”或“增大”)。
(4)通过实验①和④对比可知,温度越高化学反应速率越快,同理通过实验②和③对比可知,得出结论是_____。
查阅资料:将新制的溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液,加热到80℃时,才有较多氧气产生,而相同质量5%的过氧化氢溶液加入催化剂,常温下就会立即产生氧气。
(5)采用相同质量5%的过氧化氢溶液,图G虚线表示加热分解制取氧气的曲线,请你在该图2中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线(假定两种方法过氧化氢均完全分解)。_________
(6)同学们还想探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率是否有影响,请你帮他们设计实验方案进行探究。___________