Question

（8分）某課外小組研究“影響H₂O₂ 生成O₂快慢的因素”的課題。通過查閱資料，他們提出如下猜想。

【提出猜想】催化劑和反應物濃度都會影響H₂O₂ 生成O₂ 的快慢

【實驗過程】實驗裝置圖如下：

實驗操作：檢查裝置氣密性良好。將分液漏斗中的液體加入錐形瓶中，立即收集一瓶放出的氣體。

實驗記錄

實驗編號	①	②	③
反應物	5%H2O2 100 mL	5%H2O2	3%H2O2100 mL
加入固體	0.5 g氯化鈉固體	0.5 g二氧化錳
收集氣體的時間	165 s	46s	80 s

（1）H₂O₂溶液和二氧化錳制取氧氣的化學方程式為              。

（2）實驗②中加入H₂O₂的體積為             mL。

（3）實驗③中加入的固體和用量為              。

【結論】該探究過程得出的結論是                                        。

【反思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂ 后反應明顯加快。小紅提出，為了更好的證明二氧化錳 和氯化鈉是否對H₂O₂ 生成O₂快慢有影響，還應該增加一組對比實驗。該實驗選用的藥品和用量為                   。

【實驗拓展】小紅用收集的氣體進行氧氣的性質實驗。

（1）檢驗氧氣的方法是                   。

（2）小紅發現用該氣體進行氧氣的性質實驗，現象都不明顯。造成這種結果的原因是                 。

	MnO2

 

Answer 1

【答案】

 

【實驗過程】（1）2H₂O₂      2H₂O +O₂↑             ……………………………1分

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

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

【結論】使用催化劑、增大反應物濃度可以加快H₂O₂ 生成O₂ 的速度（或催化劑和反應物濃度都會影響H₂O₂ 生成O₂ 的快慢）               

說明：只答催化劑或濃度給1分      ………………………………………2分

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

【實驗拓展】（1）將帶火星的木條插入集氣瓶中，木條復燃，證明集氣瓶中為氧氣。

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

（2）反應后首先排出的是錐形瓶中的空氣，因此立即收集放出的氣體中氧氣純度不高，導致鐵絲無法在收集的氣體中燃燒現象不明顯。    ……………………………1分

【解析】

試題分析：【實驗過程】

（1）H₂O₂溶液和二氧化錳制取氧氣的化學方程式為2H₂O₂2H₂O +O₂↑。

（2）為保證實驗的科學性，實驗②中加入H₂O₂的體積為應與實驗①和③的液體體積相同，即100ml。

（3）為保證實驗的科學性，實驗③中加入的固體是二氧化錳，其用量應與實驗①和②的固體質量相同，即0.5g

【結論】使用催化劑、增大反應物濃度可以加快H₂O₂ 生成O₂ 的速度（或催化劑和反應物濃度都會影響H₂O₂ 生成O₂ 的快慢）。

【反思】為了更好的證明二氧化錳 和氯化鈉是否對H₂O₂ 生成O₂快慢有影響，還應該增加一組對比實驗，即只用5%H₂O₂ 100 mL（不加其他催化劑），測定其分解反應的時間。

【實驗拓展】（1）檢驗氧氣的方法是將帶火星的木條插入集氣瓶中，木條復燃，證明集氣瓶中為氧氣。

（2）小紅發現用該氣體進行氧氣的性質實驗，現象都不明顯。造成這種結果的原因是將分液漏斗中的液體加入錐形瓶中，立即收集一瓶放出的氣體所致，因為反應后首先排出的是錐形瓶中的空氣，因此立即收集放出的氣體中氧氣純度不高，導致實驗現象不明顯。

考點：實驗設計與探究；氧氣的性質；催化劑；化學方程式。

點評：為保證實驗探究的科學性，控制一定的變量是有必要的；催化劑可以改變化學反應的速率，但其本身的質量和化學性質都不變。