Question

【題目】實驗室常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。該實驗速率快,產物無污染，某實驗小組進行了如下探究。

（探究實驗）書本介紹了除了用二氧化錳外，硫酸銅溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解，查閱資料得知，氯化鐵溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解。那么，硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化的效果怎么樣呢？請根據下表四組實驗現象，回答下面問題

序號	催化劑	實驗步驟	實驗現象	實驗結論
1	FeC13溶液	向5mL4%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中產生大量氣泡	FeC13溶液對H2O2的分解有較好的催化效果
2	FeC13溶液	向5mL12%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中有適量氣泡
3	CuSO4溶液	向5mL4%的H2O2溶液， 滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中產生少量氣泡	CuSO4溶液對H2O2的分解催化效果一般
4	CuSO4溶液	向5mL12%的H2O2溶液，滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中氣泡量很少

（思考分析）

（1）請你寫出用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的反應方程式_____。

（2）從考慮化學反應速率對收集氣體影響的角度，請你從上面的實驗，選擇一組合適的藥品進行實驗室制取氧氣，_____的H2O2溶液和_____（填催化劑的種類和濃度）。

（3）從上面的實驗中，你還能得到什么結論_____。

（拓展延伸）

（4）另一名同學了解到，加熱也可促進過氧化氫溶液分解，于是進行如下實驗，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進行水浴加熱，步驟和現象如下：

序號	加熱耗時	水浴溫度	分解現象
1	12分	65℃	少量氣泡
2	15分	74℃	明顯氣泡
3	21分	87℃	大量氣泡

根據該同學的探究，試分析回答，為什么實驗室通常不用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣？（兩點理由）：_____

Answer 1

【答案】 12% 0.1%的FeCl3溶液 催化劑的種類，用量相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快 加熱時產生大量水蒸氣，導致氧氣不純；裝置復雜；不節能等。

【解析】

（1）用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為。

（2）考慮化學反應速率對收集氣體影響，速率要適宜，太快和太慢都不便于收集，根據上面的實驗可知合適的制取氧氣的藥品為12%的H2O2溶液和0.1%的FeCl3溶液。

（3）根據序號3和4的實驗，還能得出催化劑的種類，用量相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快的結論。

拓展延伸：

（4）另一名同學了解到，加熱也可促進過氧化氫溶液分解，于是進行如下實驗，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進行水浴加熱，根據實驗步驟和現象可知實驗室通常不用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣的理由是：加熱時產生大量水蒸氣，導致氧氣不純；裝置復雜；不節能等。