Question

（8分）某课外小组研究“影响H₂O₂ 生成O₂快慢的因素”的课题。通过查阅资料，他们提出如下猜想。

【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H₂O₂ 生成O₂ 的快慢

【实验过程】实验装置图如下：

实验操作：检查装置气密性良好。将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶放出的气体。

实验记录

实验编号	①	②	③
反应物	5%H2O2 100 mL	5%H2O2	3%H2O2100 mL
加入固体	0.5 g氯化钠固体	0.5 g二氧化锰
收集气体的时间	165 s	46s	80 s

（1）H₂O₂溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为              。

（2）实验②中加入H₂O₂的体积为             mL。

（3）实验③中加入的固体和用量为              。

【结论】该探究过程得出的结论是                                        。

【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂ 后反应明显加快。小红提出，为了更好的证明二氧化锰 和氯化钠是否对H₂O₂ 生成O₂快慢有影响，还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为                   。

【实验拓展】小红用收集的气体进行氧气的性质实验。

（1）检验氧气的方法是                   。

（2）小红发现用该气体进行氧气的性质实验，现象都不明显。造成这种结果的原因是                 。

	MnO2

 

Answer 1

【答案】

 

【实验过程】（1）2H₂O₂      2H₂O +O₂↑             ……………………………1分

（2）100                                     ……………………………………………………1分

（3）0.5 g二氧化锰                       ……………………………………………………1分

【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H₂O₂ 生成O₂ 的速度（或催化剂和反应物浓度都会影响H₂O₂ 生成O₂ 的快慢）               

说明：只答催化剂或浓度给1分      ………………………………………2分

【反思】5%H₂O₂ 100 mL（不加其他催化剂）             …………………………1分

【实验拓展】（1）将带火星的木条插入集气瓶中，木条复燃，证明集气瓶中为氧气。

                                                 ……………………………………………………1分

（2）反应后首先排出的是锥形瓶中的空气，因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高，导致铁丝无法在收集的气体中燃烧现象不明显。    ……………………………1分

【解析】

试题分析：【实验过程】

（1）H₂O₂溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H₂O₂2H₂O +O₂↑。

（2）为保证实验的科学性，实验②中加入H₂O₂的体积为应与实验①和③的液体体积相同，即100ml。

（3）为保证实验的科学性，实验③中加入的固体是二氧化锰，其用量应与实验①和②的固体质量相同，即0.5g

【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H₂O₂ 生成O₂ 的速度（或催化剂和反应物浓度都会影响H₂O₂ 生成O₂ 的快慢）。

【反思】为了更好的证明二氧化锰 和氯化钠是否对H₂O₂ 生成O₂快慢有影响，还应该增加一组对比实验，即只用5%H₂O₂ 100 mL（不加其他催化剂），测定其分解反应的时间。

【实验拓展】（1）检验氧气的方法是将带火星的木条插入集气瓶中，木条复燃，证明集气瓶中为氧气。

（2）小红发现用该气体进行氧气的性质实验，现象都不明显。造成这种结果的原因是将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶放出的气体所致，因为反应后首先排出的是锥形瓶中的空气，因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高，导致实验现象不明显。

考点：实验设计与探究；氧气的性质；催化剂；化学方程式。

点评：为保证实验探究的科学性，控制一定的变量是有必要的；催化剂可以改变化学反应的速率，但其本身的质量和化学性质都不变。