Question

3．化學反應速率的客觀因素有許多，如溫度、濃度、壓強、催化劑、表面積等，因此探究客觀條件與化學反應速率關系的實驗設計及改進也就許許多多．
某同學設計了如下實驗：
①實驗裝置如圖所示．取少量（質量為mg）粉末狀的MnO₂，滴加適量水制成團粒狀，全部放在廣口瓶A里，并盡量靠近瓶壁，分液漏斗里裝入3mL 20%的過氧化氫溶液．廣口瓶B中加入$\frac{2}{3}$容積的水 （滴加幾滴紅墨水以增強實驗效果）．
②將廣口瓶A中裝有二氧化錳的一側稍墊高些，然后打開分液漏斗的活塞使過氧化氫溶液流入廣口瓶中，待液面降至活塞處時關閉活塞（過氧化氫溶液和二氧化錳未接觸）．
③將廣口瓶A放平，使過氧化氫溶液與二氧化錳接觸．
④待反應完畢后，將廣口瓶A中的固體物質全部分離出來，稱其質量仍為mg．通過其他實驗證實，該固體全部是MnO₂．請結合所學知識回答下列問題：
（1）第②步操作，廣口瓶A中的現象為有少許氣泡，廣口瓶B處的現象為導管里的液面略有上升．
（2）第③步操作，廣口瓶A中的現象為有大量氣泡產生，廣口瓶B處的現象為瓶中液面下降，導管口有紅色噴泉產生．
（3）通過該實驗，對二氧化錳的作用，你能得出的結論：二氧化錳在反應前后質量和性質不改變，起催化劑的作用，加快化學反應速率，有關反應的方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 雙氧水不穩(wěn)定分解產生氧氣和水，但在常溫、無催化劑的作用下分解速率很慢，實驗第②步操作讓雙氧水與二氧化錳不接觸，產生氧氣很慢，當雙氧水與二氧化錳接觸后，雙氧水分解速率加快，迅速產生氧氣，由于壓強差，B中壓強增大，將瓶中液體壓出，據此解答．

解答 解：（1）雙氧水不穩(wěn)定分解產生氧氣和水，但在常溫、無催化劑的作用下分解速率很慢，實驗第②步操作讓雙氧水與二氧化錳不接觸，產生氧氣很慢，在一段時間內量也很少，所以A中的現象是有少計氣泡產生，B中導管里的液面略有上升，
故答案為：有少許氣泡；導管里的液面略有上升；
（2）第③步操作，是讓雙氧水與二氧化錳接觸后，雙氧水分解速率加快，迅速產生氧氣，由于壓強差，B中壓強增大，將瓶中液體壓出，
故答案為：有大量氣泡產生；瓶中液面下降，導管口有紅色噴泉產生；
（3）第②步操作與第③步操作是為了對比二氧化錳在反應中的作用，根據催化劑的特點是在反應前后質量、性質不改變，第④步操作是為了證明二氧化錳確實是催化劑的作用，加快反應速率，該反應的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：二氧化錳在反應前后質量和性質不改變，起催化劑的作用，加快化學反應速率；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

點評 本題考查催化劑對反應速率的影響，探究催化劑在化學反應前后質量和性質不發(fā)生改變，注意實驗現象的描述，題目難度適中．