Question

雙氧水催化分解制氧氣的探究

某研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 生成O₂的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：
【假    設(shè)】H₂O₂生成O₂ 的快慢與催化劑種類有關(guān)
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
【進(jìn)行實驗】如圖1是他們進(jìn)行實驗的裝置圖，
①氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是

 

，
②此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是

 

．
③有同學(xué)認(rèn)為也可以用如圖2裝置．當(dāng)向里推活塞時，如果裝置氣密性良好，可能觀察到現(xiàn)象是

 

．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應(yīng)物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是

 

．
【反思】H₂O₂在加入MnO₂ 或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在該反應(yīng)前后的

 

和

 

是否改變．
【拓展應(yīng)用】已知所有化學(xué)反應(yīng)遵循如下規(guī)律：參加化學(xué)反應(yīng)前各物質(zhì)的質(zhì)量總和等于反應(yīng)后各生成物的質(zhì)量總和．如果實驗室用一定質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液50.0克和2.0克二氧化錳混合反應(yīng)，完全反應(yīng)后稱得剩余物的總質(zhì)量為48.8克，試求反應(yīng)中放出氧氣的質(zhì)量為

 

克．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,檢查裝置的氣密性,氧氣的收集方法,質(zhì)量守恒定律及其應(yīng)用

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)常見儀器的名稱分析；
（2）根據(jù)收集氧氣的方法進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)裝置氣密性檢驗的方法和原理進(jìn)行分析；根據(jù)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行分析；根據(jù)催化劑的作用進(jìn)行分析，根據(jù)質(zhì)量守恒定律進(jìn)行分析解答；

解答：解：（1）氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是長頸漏斗；
（2）根據(jù)氧氣的物理性質(zhì)，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是向上排空氣法或排水法；
（3）如果裝置氣密性良好，由于裝置內(nèi)氣體壓強增加，漏斗中的液面會上升；從實驗現(xiàn)象及數(shù)據(jù)可以看出，相同質(zhì)量的不同催化劑在反應(yīng)物質(zhì)量相同的情況下，幫助完成實驗的時間不一樣，放水泥塊作催化劑的用時大約是放二氧化錳作催化劑的用時的3倍，由此說明不同的催化劑在反應(yīng)中所起作用的程度不同；若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在該反應(yīng)前后的性質(zhì)和質(zhì)量是否改變；根據(jù)質(zhì)量守恒定律和催化劑在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量都不會發(fā)生變化的性質(zhì)，可知反應(yīng)中放出氧氣的質(zhì)量為
50+2-48.8=3.2（克）．
故答案為：（1）長頸漏斗；（2）向上排空氣法或排水法；（3）漏斗中的液面會上升；不同的催化劑在反應(yīng)中所起作用的程度不同；性質(zhì)；質(zhì)量；3.2．

點評：本題考查常見儀器的名稱，氧氣的制取及收集方法，檢驗裝置氣密性的方法，催化劑的作用，質(zhì)量守恒定律等知識，考查范圍廣，基礎(chǔ)性強，要牢固掌握．