Question

某研究小組對(duì)用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
①往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
②往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
③往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
④經(jīng)檢驗(yàn)，②、③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn) ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以

 

為宜，你的理由是

 

．
（3）寫出實(shí)驗(yàn)③化學(xué)反應(yīng)的方程式．
研究小組還對(duì)溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究．下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（4）從上表中能得出哪些結(jié)論？①

 

；②

 

；
（5）再寫出一個(gè)用MnO₂作催化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
（6）實(shí)驗(yàn)小組又用如圖裝置來(lái)測(cè)定空氣中氧氣的含量．
①此實(shí)驗(yàn)相比課本原型實(shí)驗(yàn)主要改進(jìn)了：

 

．
②你認(rèn)為此實(shí)驗(yàn)最后打開止水夾K后可以看到什么現(xiàn)象？

 

，產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)變化的條件和影響物質(zhì)變化的因素,空氣組成的測(cè)定,催化劑的特點(diǎn)與催化作用,書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）有①②③對(duì)比可知加入二氧化錳、氧化鐵都使反應(yīng)速度迅速提高，且由④可知其質(zhì)量沒有改變，可說(shuō)明它是催化劑；
（2）此題是證明催化劑的催化作用，故應(yīng)該創(chuàng)設(shè)相同的其他條件很有必要；
（4）從圖表數(shù)據(jù)可以看出過氧化氫相同時(shí)，比較不同的催化劑，催化劑相同時(shí)可證明溶液濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；
（3）根據(jù)反應(yīng)物和產(chǎn)物寫出相關(guān)的化學(xué)方程式；
（5）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制氧氣的反應(yīng)原理寫出相關(guān)的化學(xué)方程式；
（6）根據(jù)測(cè)定空氣中氧氣的含量的原理分析

解答：解：（1）有①②③對(duì)比可知加入二氧化錳、氧化鐵后的反應(yīng)速度明顯提高，且由④可知其質(zhì)量沒有改變，故可說(shuō)明它是這一反應(yīng)的催化劑．故可填：催化作用；
（2）②③是創(chuàng)設(shè)相同的條件只改變加入的物質(zhì)進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)和體積都相同的條件下實(shí)驗(yàn)，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用．故應(yīng)填：5%；
（3）實(shí)驗(yàn)③化學(xué)反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂

氧化鐵  .

 2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂

氧化鐵  .

 2H₂O+O₂↑；
（4）從圖表數(shù)據(jù)可以看出過氧化氫相同時(shí)，催化劑的效果不同；催化劑相同時(shí)可證明溶液濃度越大，反應(yīng)速度越快；
故可填：①相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
②在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快；
（5）寫出一個(gè)用MnO₂作催化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（6）①此實(shí)驗(yàn)相比課本原型實(shí)驗(yàn)主要改進(jìn)了酒精燈加熱變?yōu)橥�電加熱；由于右邊集氣瓶密封，不�?huì)形成壓強(qiáng)差，因此此實(shí)驗(yàn)最后打開止水夾K后，水不會(huì)進(jìn)入左邊集氣瓶中．故填：①酒精燈加熱變?yōu)橥�電加熱�?br />②水不會(huì)進(jìn)入左邊集氣瓶中；右邊集氣瓶密封，不會(huì)形成壓強(qiáng)差．

點(diǎn)評(píng)：此題考查了過氧化氫制取氧氣時(shí)不同催化劑的效果，以及反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系，也培養(yǎng)了學(xué)生分析圖表，對(duì)比實(shí)驗(yàn)的能力．