Question

【題目】實(shí)驗(yàn)室常用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。該實(shí)驗(yàn)速率快,產(chǎn)物無(wú)污染，某實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行了如下探究。

（探究實(shí)驗(yàn)）書(shū)本介紹了除了用二氧化錳外，硫酸銅溶液也可以催化過(guò)氧化氫溶液的分解，查閱資料得知，氯化鐵溶液也可以催化過(guò)氧化氫溶液的分解。那么，硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化的效果怎么樣呢？請(qǐng)根據(jù)下表四組實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，回答下面問(wèn)題

序號(hào)	催化劑	實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
1	FeC13溶液	向5mL4%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中產(chǎn)生大量氣泡	FeC13溶液對(duì)H2O2的分解有較好的催化效果
2	FeC13溶液	向5mL12%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中有適量氣泡
3	CuSO4溶液	向5mL4%的H2O2溶液， 滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中產(chǎn)生少量氣泡	CuSO4溶液對(duì)H2O2的分解催化效果一般
4	CuSO4溶液	向5mL12%的H2O2溶液，滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中氣泡量很少

（思考分析）

（1）請(qǐng)你寫(xiě)出用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液分解的反應(yīng)方程式_____。

（2）從考慮化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)收集氣體影響的角度，請(qǐng)你從上面的實(shí)驗(yàn)，選擇一組合適的藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，_____的H2O2溶液和_____（填催化劑的種類(lèi)和濃度）。

（3）從上面的實(shí)驗(yàn)中，你還能得到什么結(jié)論_____。

（拓展延伸）

（4）另一名同學(xué)了解到，加熱也可促進(jìn)過(guò)氧化氫溶液分解，于是進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進(jìn)行水浴加熱，步驟和現(xiàn)象如下：

序號(hào)	加熱耗時(shí)	水浴溫度	分解現(xiàn)象
1	12分	65℃	少量氣泡
2	15分	74℃	明顯氣泡
3	21分	87℃	大量氣泡

根據(jù)該同學(xué)的探究，試分析回答，為什么實(shí)驗(yàn)室通常不用加熱過(guò)氧化氫溶液的方法制氧氣？（兩點(diǎn)理由）：_____

Answer 1

【答案】 12% 0.1%的FeCl3溶液 催化劑的種類(lèi)，用量相同時(shí)，過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快 加熱時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣，導(dǎo)致氧氣不純；裝置復(fù)雜；不節(jié)能等。

【解析】

（1）用二氧化錳催化過(guò)氧化氫溶液分解生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為。

（2）考慮化學(xué)反應(yīng)速率對(duì)收集氣體影響，速率要適宜，太快和太慢都不便于收集，根據(jù)上面的實(shí)驗(yàn)可知合適的制取氧氣的藥品為12%的H2O2溶液和0.1%的FeCl3溶液。

（3）根據(jù)序號(hào)3和4的實(shí)驗(yàn)，還能得出催化劑的種類(lèi)，用量相同時(shí)，過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快的結(jié)論。

拓展延伸：

（4）另一名同學(xué)了解到，加熱也可促進(jìn)過(guò)氧化氫溶液分解，于是進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進(jìn)行水浴加熱，根據(jù)實(shí)驗(yàn)步驟和現(xiàn)象可知實(shí)驗(yàn)室通常不用加熱過(guò)氧化氫溶液的方法制氧氣的理由是：加熱時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣，導(dǎo)致氧氣不純；裝置復(fù)雜；不節(jié)能等。