Question

小蔡利用圖甲裝置做過氧化氫分解實(shí)驗(yàn)時(shí)，帶火星的木條很難復(fù)燃，朱老師幫小蔡加裝了一個(gè)U形管（如圖乙裝置）后，帶火星的木條較易復(fù)燃。

（1）過氧化氫加熱分解的符號(hào)表達(dá)式是_____________________________。

（2）改用乙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃的原因是________________ 。

（3）小蔡結(jié)合所學(xué)知識(shí)對(duì)上述實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了更加深入的思考，并繼續(xù)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)探究。

【提出問題】能使帶火星小木條復(fù)燃的一定是純氧嗎？

【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】小蔡設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)如下：如丙圖所示，按下表所示比例，用排水法收集部分氧氣，分別得到五瓶空氣和氧氣的混合氣體，進(jìn)行木條復(fù)燃的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)你幫他將下表實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象填寫完全。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	空氣體積分?jǐn)?shù)%	排水體積分?jǐn)?shù)%	帶火星的木條復(fù)燃情況
1	85	15	火星稍變亮，不復(fù)燃
2	80	20	火星明亮，時(shí)燃時(shí)不燃
3	75	25	復(fù)燃
4	70	30	___________
5	50	50	復(fù)燃

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

通過以上實(shí)驗(yàn)，可以得出的結(jié)論是_______________________。小蔡還能夠粗略得出：使帶火星的木條復(fù)燃的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)的范圍是____________。

【繼續(xù)探究】

小蔡對(duì)二氧化錳催化過氧化氫分解的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，做了一組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下表：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6
10%的H2O2溶液的用量（mL）	30	30	30	30	30	30
MnO2粉末的用量（g）	0.1	0.3	0.5	0.7	0.9	1.1
收集等體積O2所用時(shí)間（s）	17	7	4	2	2	2

根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，小蔡探究的問題是_____________________________ ，通過該實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是（寫一條即可）______________________。

 

Answer 1

（1）H2O2 △ H2O+ O2 （2）改用乙裝置后除去了氧氣中的水蒸氣

（3）【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】復(fù)燃

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】能使帶火星的小木條復(fù)燃的不一定是純氧 大于或等于36.8%

【繼續(xù)探究】催化劑的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 二氧化錳的量越多過氧化氫分解的速率越快。當(dāng)二氧化錳的質(zhì)量增加到一定量后不再影響過氧化氫的分解速率。二氧化錳的量（催化劑的量）可影響化學(xué)反應(yīng)的速率。30ml10%的過氧化氫溶液中加入0.7g二氧化錳時(shí)反應(yīng)速率最快

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫加熱分解的符號(hào)表達(dá)式是：H2O2 △ H2O+ O2

（2）由于該反應(yīng)放出大量的熱，這樣使產(chǎn)生的氧氣中含有水蒸氣，故甲裝置中帶火星的木條很難復(fù)燃，但改用乙裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃的原因是：改用乙裝置后通過冰水將氧氣中的水蒸氣液化了，除去了氧氣中的水蒸氣

（3）【設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)表中實(shí)驗(yàn)編號(hào)3、5帶火星的木條復(fù)燃情況，故實(shí)驗(yàn)編號(hào)4的結(jié)論是：復(fù)燃，這樣能夠粗略得出：使帶火星的木條復(fù)燃的氣體中氧氣體積分?jǐn)?shù)的范圍是：25%+75%×21%=36.8%，故是大于或等于36.8%

【繼續(xù)探究】根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，小蔡探究的問題是：催化劑的量對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，通過該實(shí)驗(yàn)可以得到的結(jié)論是：二氧化錳的量越多過氧化氫分解的速率越快。當(dāng)二氧化錳的質(zhì)量增加到一定量后不再影響過氧化氫的分解速率。二氧化錳的量（催化劑的量）可影響化學(xué)反應(yīng)的速率。30ml10%的過氧化氫溶液中加入0.7g二氧化錳時(shí)反應(yīng)速率最快

考點(diǎn)：探究性實(shí)驗(yàn)的分析及設(shè)計(jì)