Question

14．過(guò)氧化氫常用于消毒、漂白等．在盛有少量MnO₂的容器中，加入溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫，在常溫下可迅速分解放出氧氣，實(shí)驗(yàn)室可用此方法制取氧氣．試回答下列問(wèn)題：

（1）如圖所示，實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫和二氧化錳來(lái)制氧氣的發(fā)生裝置應(yīng)選用B（填字母，下同）裝置．如果要用E裝置來(lái)收集氧氣，則氣體應(yīng)從a端通入．
（2）與加熱氯酸鉀和二氧化錳的混合物來(lái)制取氧氣相比較，實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)約能源（寫(xiě)出一種即可）．
（3）取一支試管，注入30%的過(guò)氧化氫，無(wú)明顯現(xiàn)象；在注入30%的過(guò)氧化氫的試管內(nèi)放入少量切成細(xì)條的新鮮土豆絲，發(fā)現(xiàn)試管中迅速產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體．取出土豆絲，發(fā)現(xiàn)土豆絲的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)變．對(duì)此現(xiàn)象的合理解釋是土豆絲可能存在某些能對(duì)H₂O₂分解起催化作用的物質(zhì)．
（4）實(shí)驗(yàn)室要制取32克的氧氣，需要分解多少克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫溶液？（結(jié)果保留一位小數(shù)）

Answer 1

分析 根據(jù)反應(yīng)發(fā)生裝置的選擇與反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件有關(guān)、收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關(guān)解答，根據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式以及提供的數(shù)據(jù)計(jì)算即可．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫和二氧化錳來(lái)制氧氣，是固液常溫型反應(yīng)，故選擇B裝置為發(fā)生裝置，由于氧氣的密度大于空氣，當(dāng)使用E裝置來(lái)收集氧氣，應(yīng)該從長(zhǎng)管進(jìn)入，故填：B；a；
（2）實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫制取氧氣不需要加熱，裝置簡(jiǎn)單，節(jié)約能源，故填：節(jié)約能源；
（3）取一支試管，注入30%的過(guò)氧化氫，無(wú)明顯現(xiàn)象；在注入30%的過(guò)氧化氫的試管內(nèi)放入少量切成細(xì)條的新鮮土豆絲，發(fā)現(xiàn)試管中迅速產(chǎn)生大量能使帶火星木條復(fù)燃的氣體，說(shuō)明土豆絲能改變過(guò)氧化氫的分解速率；取出土豆絲，發(fā)現(xiàn)土豆絲的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都沒(méi)變，說(shuō)明土豆絲可以作為該反應(yīng)的催化劑，故填：土豆絲可能存在某些能對(duì)H₂O₂分解起催化作用的物質(zhì)；
（4）設(shè)需要分解溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫溶液的質(zhì)量為x．
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
68　　　　　　 　   32
x×30%　　　　　   32克
$\frac{68}{x×30%}$=$\frac{32}{32克}$，x=226.7克．
答：需要分解226.7克溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的過(guò)氧化氫溶液．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是常見(jiàn)的氣體的實(shí)驗(yàn)室制取以及根據(jù)化學(xué)方程式的計(jì)算的知識(shí)，完成此題，可以依據(jù)已有的知識(shí)進(jìn)行．