Question

某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實驗條件進行探究．他們進行了以下實驗：
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，木條復燃．
④經(jīng)檢驗，②、③中反應后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應中的作用是

 

．
（2）實驗 ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以

 

為宜，你的理由是

 

．
（3）寫出實驗③化學反應的方程式．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間

濃度 時間（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論？①

 

；②

 

；
（5）再寫出一個用MnO₂作催化劑的化學反應方程式

 

．
（6）實驗小組又用如圖裝置來測定空氣中氧氣的含量．
①此實驗相比課本原型實驗主要改進了：

 

．
②你認為此實驗最后打開止水夾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：實驗探究物質變化的條件和影響物質變化的因素,空氣組成的測定,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：（1）有①②③對比可知加入二氧化錳、氧化鐵都使反應速度迅速提高，且由④可知其質量沒有改變，可說明它是催化劑；
（2）此題是證明催化劑的催化作用，故應該創(chuàng)設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，比較不同的催化劑，催化劑相同時可證明溶液濃度與反應速度的關系；
（3）根據(jù)反應物和產(chǎn)物寫出相關的化學方程式；
（5）根據(jù)實驗室制氧氣的反應原理寫出相關的化學方程式；
（6）根據(jù)測定空氣中氧氣的含量的原理分析

解答：解：（1）有①②③對比可知加入二氧化錳、氧化鐵后的反應速度明顯提高，且由④可知其質量沒有改變，故可說明它是這一反應的催化劑．故可填：催化作用；
（2）②③是創(chuàng)設相同的條件只改變加入的物質進行對比實驗，在過氧化氫溶液的溶質質量分數(shù)和體積都相同的條件下實驗，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．故應填：5%；
（3）實驗③化學反應的方程式為：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，催化劑的效果不同；催化劑相同時可證明溶液濃度越大，反應速度越快；
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）寫出一個用MnO₂作催化劑的化學反應方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；故填：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；
（6）①此實驗相比課本原型實驗主要改進了酒精燈加熱變?yōu)橥�電加熱；由于右邊集氣瓶密封，不會形成壓強差，因此此實驗最后打開止水夾K后，水不會進入左邊集氣瓶中．故填：①酒精燈加熱變?yōu)橥�電加熱�?br />②水不會進入左邊集氣瓶中；右邊集氣瓶密封，不會形成壓強差．

點評：此題考查了過氧化氫制取氧氣時不同催化劑的效果，以及反應物的濃度與反應速度的關系，也培養(yǎng)了學生分析圖表，對比實驗的能力．