Question

【題目】某小組同學(xué)在用過氧化氫溶液與制取氧氣的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率很慢，產(chǎn)生的氣泡很少。對此，它們進(jìn)行了如下探究：

（猜想與假設(shè)）

①速率慢、氣泡少可能與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。

②速率慢、氣泡少可能與的質(zhì)量有關(guān)。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）

根據(jù)圖甲進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：用26mg與5mL不同濃度過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓強(qiáng)變化如乙圖1。

實(shí)驗(yàn)2：用5mL 1.5%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓強(qiáng)變化如乙圖2。

（解釋與結(jié)論）

（1）實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是______，實(shí)驗(yàn)2的目的是______。欲得出“能加快過氧化氫的分解”這一結(jié)論，需要對比______。（簡要的寫出實(shí)驗(yàn)設(shè)想）

（2）小組同學(xué)查閱資料得知：多種物質(zhì)能催化過氧化氫的分解。

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)證明，溶液也能顯著加快過氧化氫的分解，溶液主要含有三種粒子（），稀硫酸中含有三種粒子（）為了進(jìn)一步探究溶液中哪種粒子能起催化作用，小組同學(xué)作了以下分析和設(shè)計：

①小組同學(xué)認(rèn)為最不可能的是，他們的理由是______。

②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，小組同學(xué)設(shè)計了如下實(shí)驗(yàn)，完成探究活動。

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	結(jié)論
a.取一支試管加入5mL 5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸	溶液中幾乎沒有氣泡放出	驗(yàn)證明，起催化作用的是______。
b.另取一支試管加入5mL 5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴硫酸銅溶液	溶液中有大量氣泡放出

（3）（反思與評價）

小組同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1和2制取氧氣過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少的原因可能是______、______。

（4）利用圖甲裝置不能探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響，其理由是______。

Answer 1

【答案】其他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應(yīng)速率越快 其他條件相同的情況下，二氧化錳質(zhì)量對過氧化氫分解速率的影響 過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時，加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強(qiáng)變化的情況 過氧化氫溶液中含有水 過氧化氫的濃度低 催化劑的量太少 水受熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣導(dǎo)致氣壓變化

【解析】

[解釋與結(jié)論]

（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1對應(yīng)的圖標(biāo)可以看出，在相同的時間內(nèi)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大的過氧化氫容易導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)越大，也就是生成的氧氣越多，即反應(yīng)越快，所以實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是其他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應(yīng)越快；

根據(jù)實(shí)驗(yàn)2對應(yīng)的圖標(biāo)可以看出，在相同的時間內(nèi)，加入的二氧化錳的質(zhì)量越大的過氧化氫容易導(dǎo)致裝置內(nèi)的壓強(qiáng)越大，也就是生成的氧氣越多，即反應(yīng)越快，實(shí)驗(yàn)2的目的是其他條件相同的情況下，二氧化錳越多反應(yīng)越快；

欲得出“MnO2對過氧化氫分解有催化作用”的結(jié)論，需要對比過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，而加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強(qiáng)變化的情況；

[實(shí)驗(yàn)探究]

（2）①催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；某同學(xué)認(rèn)為最不可能的是H2O，他的理由是；過氧化氫溶液中含有水；

②a．取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸；溶液幾乎沒有氣泡放出；b．另取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴氯化銅溶液；溶液中有大量氣泡放出；實(shí)驗(yàn)證明，起催化作用的是Cu2+；

[反思與評價]

（3）小組同學(xué)在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)1和2制取氧氣過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少，這可能是過氧化氫的濃度低或催化劑的量太少造成的；

（4）過氧化氫分解放熱，水受熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣造成氣壓改變，所以不能利用圖甲裝置探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響；