Question

【題目】過氧化氫俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，性質(zhì)比較穩(wěn)定。在加熱的條件下，它能分解生成氧氣和水。查閱資料：

①將新制的濃度5%的雙氧水加熱到65℃時就有氧氣產(chǎn)生，加熱到80℃時就有較多氧氣產(chǎn)生。

②若在相同質(zhì)量5%的雙氧水中加入少量二氧化錳固體，常溫下就會立即產(chǎn)生氧氣，反應速度快，所需時間短。

請根據(jù)上圖回答問題：

（1）請你寫出用雙氧水和二氧化錳混合物制取氧氣的反應文字表達式：____________

（2）小紅按圖甲裝置進行實驗，當試管中有大量氣泡出現(xiàn)時，伸入帶火星的木條，木條并未復燃，為此，他利用圖乙裝置收集氣體，再用帶火星的木條檢驗，木條復燃，那么圖甲實驗中帶火星木條未復燃的原因是__________________。

（3）以下是某小組同學探究影響過氧化氫分解速率部分因素的相關實驗數(shù)據(jù)。

實驗序號	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應所需 的時間/s
①	5	5	20	0.1	4	16.75
②	15	V	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

①V=________：從實驗_________和__________（填序號）對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關。從表中實驗數(shù)據(jù)對比可知，過氧化氫分解速率與溫度的關系是：___

②用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量__（填“減小”“不變”或“增大”）。

（注意：若正確回答下列問題加4分，總分不超過60分）

③除了上述影響因素外，過氧化氫分解生成氧氣的速率還與哪些因素有關？請你繼續(xù)探究。（寫出一種假設，并設計實驗方案）

（你的假設）___________

（設計方案）

實驗方法及步驟	可能觀察到的實驗現(xiàn)象	實驗結論
_________	_________	假設正確

Answer 1

【答案】 氧氣中含有較多的水蒸氣 5 ① ② 其它條件相同時，溫度越高反應速率越快 不變 過氧化氫分解生成氧氣的速率與催化劑種類有關 相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間 收集氧氣需要的時間不同

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，反應的文字表達式：。

（2）圖甲實驗中帶火星木條未復燃的原因是氧氣中含有較多的水蒸氣。

（3）①實驗需要控制單一變量為過氧化氫溶液的濃度，過氧化氫溶液體積要一致，故V=5，從實驗①和②對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關，即濃度越大，反應速率越快；從表中實驗數(shù)據(jù)對比可知，過氧化氫分解速率與溫度的關系是：其它條件相同時，溫度越高反應速率越快。

②用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應速率，可加適量的水稀釋，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量不變。

③［你的假設］：過氧化氫分解生成氧氣的速率與催化劑種類有關。

［設計方案］

實驗方法及步驟：相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間；

可能觀察到的實驗現(xiàn)象：收集等體積氧氣需要的時間不同，實驗過程如下所示：

實驗方法及步驟	可能觀察到的實驗現(xiàn)象	實驗結論
相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間	收集等體積氧氣需要的時間不同	假設正確