Question

2．利用如圖1裝置，小衛(wèi)設(shè)計(jì)并實(shí)施了下列實(shí)驗(yàn)，（壓強(qiáng)傳感器用于測量抽濾瓶內(nèi)壓強(qiáng)變化：各數(shù)據(jù)均于同溫下測定獲得）

實(shí)驗(yàn)Ⅰ：再小試管中加入8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水（ρ=1g/mL），在抽濾瓶中分別加入不同質(zhì)量的MnO₂，使其反應(yīng)并啟動(dòng)傳感器，記錄容器內(nèi)壓強(qiáng)變化于圖2中．
實(shí)驗(yàn)Ⅱ：在抽濾瓶中加入0.1g MnO₂，在小試管中分別加入不同體積溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水，使其反應(yīng)并啟動(dòng)傳感器，記錄容器內(nèi)壓強(qiáng)變化于圖3中．
請根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)回答下列問題：
（1）使容器內(nèi)壓強(qiáng)增大的反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）根據(jù)圖2可發(fā)現(xiàn)，該實(shí)驗(yàn)條件下，30s內(nèi)催化分解8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水，MnO₂的最小用量為0.01g；
（3）根據(jù)圖3可發(fā)現(xiàn)，0.1g MnO₂至少能快速催化分解0.3g過氧化氫；
（4）根據(jù)圖2與圖3可發(fā)現(xiàn)，MnO₂的用量總體上與O₂產(chǎn)量不相關(guān)（填“正相關(guān)”、“不相關(guān)”或“負(fù)相關(guān)”），根據(jù)圖3還可發(fā)現(xiàn)，該試驗(yàn)中，O₂產(chǎn)量總體上與雙氧水用量是正比（填“正比”或“反比”）；
（5）下列因素中，與本實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度有關(guān)的是ABC
A．反應(yīng)容器的氣密性
B．稱量MnO₂質(zhì)量的精準(zhǔn)度
C．量取雙氧水體積的精準(zhǔn)度．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
（2）根據(jù)圖2信息可以判斷相關(guān)方面的問題；
（3）根據(jù)圖3可發(fā)現(xiàn)，0.1g MnO₂至少能快速催化分解10mL3%的過氧化氫溶液；
（4）催化劑只是能夠改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而不能改變生成物的質(zhì)量；
（5）如果反應(yīng)容器的氣密性不好，稱量MnO₂質(zhì)量不準(zhǔn)確，量取雙氧水體積不準(zhǔn)確，都能夠影響實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度．

解答 解：（1）容器內(nèi)壓強(qiáng)增大，是因?yàn)檫^氧化氫分解生成了氧氣，反應(yīng)的反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）根據(jù)圖2可發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)條件下，30s內(nèi)催化分解8mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%的雙氧水，MnO₂的最小用量為0.01g；
故填：0.01．
（3）根據(jù)圖3可發(fā)現(xiàn)，0.1g MnO₂至少能快速催化分解10mL的過氧化氫溶液，10mL過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量為：1g/mL×10mL×3%=0.3g．
故填：0.3．
（4）根據(jù)圖2與圖3可發(fā)現(xiàn)，MnO₂的用量總體上與O₂產(chǎn)量不相關(guān)，根據(jù)圖3還可發(fā)現(xiàn)，該試驗(yàn)中，O₂產(chǎn)量總體上與雙氧水用量是成正比．
故填：不相關(guān)；正比．
（5）如果反應(yīng)容器的氣密性不好，稱量MnO₂質(zhì)量不準(zhǔn)確，量取雙氧水體積不準(zhǔn)確，都能夠影響實(shí)驗(yàn)所測數(shù)據(jù)的精確度．
故填：ABC．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．