Question

【題目】咱們學校化學興趣小組的同學，對實驗室制備氧氣的若干問題進行如下探究：
為探究影響雙氧水分解速度的某種因素，A小組記錄了如下實驗數據：

	雙氧水的質量	雙氧水的濃度	MnO2的質量	相同時間內產生O2的體積
I	50.0g	1%	0.1g	9mL
II	50.0g	2%	0.1g	16mL
III	50.0g	4%	0.1g	31mL

（1）①本實驗中，測量O2體積的裝置是（選填下圖1中的裝置編號）．

②實驗結論：在相同條件下， ， 雙氧水分解速率越快．
③B小組用如圖2裝置進行實驗，該變化的文字或符號表達式為 ， 通過比較也能達到實驗目的．
（2）C小組查閱資料：在過氧化氫溶液的分解反應中，氧化銅也能作催化劑．于是他們用天平稱量0.2g氧化銅，取5mL5%過氧化氫溶液于試管中，進行如下實驗：

（I）填寫下表：

步驟③現象	步驟⑥結果	步驟⑦操作	結論
， 帶火星的木條復燃；	；	將固體加入盛有5mL5%過氧化氫溶液的試管中，并把帶火星的木條伸入試管，觀察現象．	在過氧化氫溶液的分解反應中，氧化銅也能作催化劑．

（II）步驟①的目的是 ．
（III）步驟⑦是證明 ．
（3）D小組為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，設計了以下對比實驗：
a．將12.25g KClO3與5.0g MnO2均勻混合加熱
b．將12.25g KClO3與5.0g CuO均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢．通常采用的方法有：
①測相同時間內產生O2的體積；②測 ．
（4）計算：12.25g KClO3中所含氧元素質量與克過氧化氫中所含氧元素的質量相等？

Answer 1

【答案】
（1）c；過氧化氫濃度越高；過氧化氫 水+氧氣或2H2O2 2H2O+O2↑；單位時間內電子天平的質量示數減少的多少
（2）有大量氣泡產生；固體質量仍為0.2g；與步驟③對比，檢驗加入氧化銅前后過氧化氫溶液的分解速率有無變化；氧化銅的化學性質在反應前后沒有改變
（3）收集相同體積O2所需的時間
（4）解：設所需過氧化氫的質量為x，則x× ×100%=12.25g× ×100%，x=5.1g．故填：5.1
【解析】解：①圖1裝置中的c裝置中，氧氣通過左邊導管進入瓶中，由于氧氣不易溶于水，把水壓入量筒中，量筒中收集的水的體積即為反應生成氧氣的體積，因此本實驗中，應選用圖1裝置中的c來測量氧氣的體積．
故填：c．②分析該實驗數據可得：在雙氧水和二氧化錳的質量相同的情況下，雙氧水濃度越高，相同時間內產生氧氣的體積越多，即在相同條件下，雙氧水濃度越高，分解得越快．
故填：過氧化氫濃度越高．③雙氧水在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的文字表達式過氧化氫 水+氧氣，反應的化學方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑；乙同學用圖2裝置也可進行甲同學的實驗，他通過比較單位時間內電子天平的質量示數減少的多少來確定雙氧水分解的快慢，即單位時間內電子天平的質量示數減少的越快，氧氣產生的越多，雙氧水分解的越快；故填：過氧化氫 水+氧氣或2H2O2 2H2O+O2↑；單位時間內電子天平的質量示數減少的多少；（2）（I）氧化銅對過氧化氫的分解有催化作用，能加快其分解速率生成氧氣的速率，故步驟③中的現象是有氣泡產生，帶火星的木條復燃；催化劑的特點是“一變，二不變”，反應前后其質量不變，所以步驟⑥中稱量的氧化銅的質量仍為0.2g；故填：有大量氣泡產生； 固體質量仍為0.2g；（II）為了看氧化銅是否能改變反應的速率，要通過加入氧化銅與不加氧化銅的現象進行對比，才能得出科學合理的結論；故填：與步驟③對比，檢驗加入氧化銅前后過氧化氫溶液的分解速率有無變化；（III）步驟⑦證明氧化銅的性質在反應前后沒有發生改變，在實驗中起到的是催化劑的作用；故填：氧化銅的化學性質在反應前后沒有改變；（3）在相同溫度下，比較兩組實驗產生O2的快慢可采用測相同時間內產生O2的體積或收集相同體積O2所需的時間；所以答案是：收集相同體積O2所需的時間；
【考點精析】掌握催化劑的特點與催化作用和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式是解答本題的根本，需要知道催化劑（觸媒）：在化學反應中能改變其他物質的化學反應速率，而本身的質量和化學性質在反應前后都沒有發生變化的物質．（一變兩不變）催化劑在化學反應中所起的作用叫催化作用；注意：a、配平 b、條件 c、箭號．