Question

18．某科學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)二氧化錳（MnO₂）催化分解過(guò)氧化氫的實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：

a．選擇裝置并檢查氣密性．
b．稱(chēng)取0.1克的二氧化錳（MnO₂）粉末加入容器中．
c．量取50毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約5%的過(guò)氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積．改變二氧化錳的質(zhì)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表．（溶解到水中的氧氣忽略不計(jì)）

時(shí)間/秒	生成氧氣的體積/毫升
	0.1克MnO2	0.2克MnO2	0.3克MnO2	0.4克MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

①寫(xiě)出過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳混合物制取氧氣反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②該學(xué)習(xí)小組利用上述發(fā)生裝置中的B（填“A”或“B”）與如圖裝置中的a（填編號(hào)）連接測(cè)量O₂的體積．

③實(shí)驗(yàn)結(jié)論：在相同條件下，二氧化錳的質(zhì)量越大，雙氧水分解得越快．
④實(shí)驗(yàn)反思：由上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氧氣體積總是偏大的可能原因是加入的雙氧水會(huì)排出錐形瓶中的部分空氣，反應(yīng)放熱導(dǎo)致氣體體積增大，而排出的水無(wú)法回流到集氣瓶中．

Answer 1

分析 ①過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
②根據(jù)反應(yīng)物狀態(tài)和反應(yīng)條件可以選擇制取氣體的發(fā)生裝置；
③根據(jù)表中提供的信息可以判斷過(guò)氧化氫分解速率和二氧化錳質(zhì)量的關(guān)系；
④進(jìn)入錐形瓶中的過(guò)氧化氫溶液占據(jù)一定的體積，反應(yīng)放熱會(huì)導(dǎo)致氣體膨脹．

解答 解：①過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳的混合物制取氧氣反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式為：過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②利用過(guò)氧化氫分解制取氧氣不需要加熱，是液體和固體混合，因此應(yīng)該用B裝置作為制取氧氣的發(fā)生裝置；
裝置a中，排入量筒中水的體積即為反應(yīng)生成氧氣的體積，裝置b中，收集不到氧氣，裝置c中，收集不到氧氣，因此應(yīng)該利用上述發(fā)生裝置中的B與如圖裝置中的a連接測(cè)量O₂的體積．
故填：B；a．
③由表中數(shù)據(jù)可知，在相同條件下，二氧化錳的質(zhì)量越大，雙氧水分解得越快．
故填：二氧化錳的質(zhì)量越大．
④由上述實(shí)驗(yàn)測(cè)得的氧氣體積總是偏大的可能原因是：加入的雙氧水會(huì)排出錐形瓶中的部分空氣，反應(yīng)放熱導(dǎo)致氣體體積增大，而排出的水無(wú)法回流到集氣瓶中．
故填：加入的雙氧水會(huì)排出錐形瓶中的部分空氣，反應(yīng)放熱導(dǎo)致氣體體積增大，而排出的水無(wú)法回流到集氣瓶中．

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)．