Question

2．過氧化氫，熔點(diǎn)-0.41℃．沸點(diǎn)150.2℃．無色透明液體，溶于水、醇、乙醚．具有較強(qiáng)的氧化能力，為強(qiáng)氧化劑．當(dāng)遇熱、光、粗糙表面、重金屬、二氧化錳及其他雜質(zhì)時，則發(fā)生劇烈分解，并放出大量的熱，與可燃物接觸可產(chǎn)生氧化自燃．化學(xué)工業(yè)上常用作制造過碳酸鈉、過氧乙酸等過氧化物的原料；在生活中主要用作食品加工、食品的漂白、防腐和保鮮劑．某班同學(xué)在學(xué)習(xí)完過課本有關(guān)過氧化氫性質(zhì)后，分成甲、乙、丙三組分別開展了相關(guān)的探究活動．現(xiàn)請就他們活動中的一些內(nèi)容回答下列問題．

1．甲組同學(xué)以“尋找常溫下能加速過氧化氫分解的催化劑，并通過實(shí)驗比較它們的效果”為課題開展研究，
（1）經(jīng)過初步研究，他們選定了五種物質(zhì)進(jìn)行兩兩對比實(shí)驗．下列實(shí)驗組不可能為相應(yīng)的猜想提供證據(jù)的是A

組  別	猜  想	實(shí)驗組
A	較活潑金屬的氧化物催化效果好	氧化鐵和鐵絲
B	較活潑的金屬單質(zhì)催化效果好	銅絲和鐵絲
C	高價的金屬氧化物催化效果好	氧化亞鐵和氧化鐵
D	氧化物比單質(zhì)催化效果好	氧化銅和銅絲

（2）他們在對比實(shí)驗過程中的如下操作，你認(rèn)為不正確的是D
A．在同組實(shí)驗時，都使用量筒量取相同量的過氧化氫溶液
B．在同組實(shí)驗時，都使用托盤天平稱取相同量的固體樣品
C．在同組實(shí)驗時，控制同組實(shí)驗的濃度、用量等條件一致
D．在同組實(shí)驗時，其中一個實(shí)驗使用酒精燈加熱
（3）圖1是他們設(shè)計的四組實(shí)驗裝置．在兩兩對比實(shí)驗中，下列觀察（或測定）方法最難以比較樣品對過氧化氫分解加速效果的是C  
A．第一組是同時實(shí)驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩個氣球體積的變化情況
B．第二組是同時實(shí)驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢
C．第三組是分兩次實(shí)驗，看木條是否能復(fù)燃
D．第四組是分兩次實(shí)驗，比較反應(yīng)過程中收集一定體積氧氣所需的時間
2．乙組用市售過氧化氫溶液配成15%左右過氧化氫溶液，采用下列裝置如圖2（裝置氣密性良好）以過氧化氫代替氯酸鉀制取氧氣．進(jìn)行實(shí)驗．在有不少氣泡產(chǎn)生數(shù)分鐘后，用排空氣法收集一試管氣體，用帶火星的木條檢驗．帶火星的木條并不復(fù)燃．
a．加熱的時間還不夠長，試管內(nèi)氧氣的蓄積量不夠多（觀察與猜想）．
b．產(chǎn)生氣泡的速度太慢，應(yīng)提高溫度加快產(chǎn)生氣泡的速度（觀察與假設(shè)）．
c．過氧化氫溶液濃度過�。�
增大過氧化氫溶液的濃度，延長加熱時間，在反應(yīng)速率明顯加快的情況下，用帶火星木條檢驗，仍不復(fù)燃．
在經(jīng)過重新討論后，該小組同學(xué)將收集氣體的方法改為排水法收集后，并用帶火星木條檢驗，木條復(fù)燃．則原先帶火星木條并不復(fù)燃的原因可能是：a．加熱時產(chǎn)生的氧氣在溫度較高時形成熱氣流逸散到試管口外的空氣中．b．過氧化氫溶液中水的含量超過過氧化氫的含量，加熱時除產(chǎn)生氧氣而外，還產(chǎn)生大量水蒸汽，致使試管內(nèi)氧氣的含量過少．
3．丙組同學(xué)將H₂O₂溶液滴入含有酚酞的NaOH中，發(fā)現(xiàn)紅色消失．A同學(xué)認(rèn)為這是由于H₂O₂是二元弱酸（H₂O₂?H⁺+HO₂^-），消耗了OH^-，而使紅色褪去．B同學(xué)認(rèn)為H₂O₂具有強(qiáng)氧化性，將酚酞氧化，紅色消去．試設(shè)計實(shí)驗論證兩位同學(xué)的解釋中誰正確：a．加熱時產(chǎn)生的氧氣在溫度較高時形成熱氣流逸散到試管口外的空氣中；b．過氧化氫溶液中水的含量超過過氧化氫的含量，加熱時除產(chǎn)生氧氣而外，還產(chǎn)生大量水蒸汽，致使試管內(nèi)氧氣的含量過少．

Answer 1

分析 1．（1）猜想的方法應(yīng)和實(shí)驗組提供的藥品相吻合，這樣才能探究的結(jié)果；
（2）同組實(shí)驗的對比實(shí)驗選擇藥品的量、反應(yīng)條件、液體藥品的濃度應(yīng)一致；
（3）A、第一組是同時實(shí)驗，觀察比較反應(yīng)過程中兩個氣球體積的變化情況，這樣可在反應(yīng)時觀看哪一個氣球先變大，從而確定哪一個反應(yīng)更快．
B、發(fā)生反應(yīng)時，由于是同時進(jìn)行可通過氣泡產(chǎn)生的快慢解決速度判定問題．
C、第三組無法判定，因為不是同時進(jìn)行，且只能檢驗是否生成了氧氣，速度無法判斷．
D、由于收集的裝置相同，都收集一試管氣體，時間長的速度慢；
2．帶火星的木條并不復(fù)燃，說明試管中收集到的氧氣的濃度過小，據(jù)此分析；
3．如是酸堿中和，可在褪色后再加入堿，觀察溶液是否變紅．

解答 解：1．（1）由表格內(nèi)容知，實(shí)驗組提供的驗證藥品應(yīng)與猜想的觀點(diǎn)要求一致，A組中不一致，應(yīng)該用兩種活潑性不同的金屬氧化物做對比實(shí)驗，這樣才便于探究問題，其它實(shí)驗組提供的驗證藥品應(yīng)與猜想的觀點(diǎn)要求都一致，
故選A；
（2）同組實(shí)驗的對比實(shí)驗選擇藥品的量、反應(yīng)條件、液體藥品的濃度應(yīng)一致，否則同組實(shí)驗的效果、目的就缺乏可比性，如D選項反應(yīng)條件就不同，
故選D；
（3）A、其他條件相同，反應(yīng)后看哪一個氣球先滿，則哪一個反應(yīng)速度快，故可以比較樣品對過氧化氫分解加速效果；
B、滴加的過氧化氫相同時，觀看反應(yīng)時哪一個試管中的氣泡產(chǎn)生快，反應(yīng)速度就快一些，故可以比較樣品對過氧化氫分解加速效果；
C、第三組是分兩次實(shí)驗，看木條是否能復(fù)燃，只能看出是否生成了氧氣，不能準(zhǔn)確判定速度，所以難以比較樣品對過氧化氫分解加速效果；
D、其他條件及由于收集的裝置相同，都收集一試管氣體，收集滿時用時短的反應(yīng)速度快，故可以比較樣品對過氧化氫分解加速效果，
故選C；
2．帶火星的木條并不復(fù)燃，說明試管中收集到的氧氣的濃度過小，在實(shí)驗進(jìn)導(dǎo)致氧氣的濃度過小的原因可能有：a．加熱時產(chǎn)生的氧氣在溫度較高時形成熱氣流逸散到試管口外的空氣中；b．過氧化氫溶液中水的含量超過過氧化氫的含量，加熱時除產(chǎn)生氧氣而外，還產(chǎn)生大量水蒸汽，致使試管內(nèi)氧氣的含量過少，
故答案為：a．加熱時產(chǎn)生的氧氣在溫度較高時形成熱氣流逸散到試管口外的空氣中；b．過氧化氫溶液中水的含量超過過氧化氫的含量，加熱時除產(chǎn)生氧氣而外，還產(chǎn)生大量水蒸汽，致使試管內(nèi)氧氣的含量過少；
3．如是酸堿中和，可在褪色后再加入堿，觀察溶液是否變紅，若變紅，則A同學(xué)的觀點(diǎn)正確；若未出現(xiàn)紅色，則B同學(xué)的觀點(diǎn)正確．
故答案為：在褪色后的溶液中，加入適量的NaOH溶液，若又出現(xiàn)紅色，則A同學(xué)的觀點(diǎn)正確；若未出現(xiàn)紅色，則B同學(xué)的觀點(diǎn)正確．

點(diǎn)評 本題考查了不同方式比較反應(yīng)速度的快慢以及過氧化氫的性質(zhì)等，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗?zāi)芰Φ目疾椋�注意根�?jù)物質(zhì)的性質(zhì)設(shè)計實(shí)驗方案，難度較大．