Question

3．化學(xué)反應(yīng)速率的客觀因素有許多，如溫度、濃度、壓強(qiáng)、催化劑、表面積等，因此探究客觀條件與化學(xué)反應(yīng)速率關(guān)系的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及改進(jìn)也就許許多多．
某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：
①實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．取少量（質(zhì)量為mg）粉末狀的MnO₂，滴加適量水制成團(tuán)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(guò)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(qiáng)實(shí)驗(yàn)效果）．
②將廣口瓶A中裝有二氧化錳的一側(cè)稍墊高些，然后打開(kāi)分液漏斗的活塞使過(guò)氧化氫溶液流入廣口瓶中，待液面降至活塞處時(shí)關(guān)閉活塞（過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳未接觸）．
③將廣口瓶A放平，使過(guò)氧化氫溶液與二氧化錳接觸．
④待反應(yīng)完畢后，將廣口瓶A中的固體物質(zhì)全部分離出來(lái)，稱(chēng)其質(zhì)量仍為mg．通過(guò)其他實(shí)驗(yàn)證實(shí)，該固體全部是MnO₂．請(qǐng)結(jié)合所學(xué)知識(shí)回答下列問(wèn)題：
（1）第②步操作，廣口瓶A中的現(xiàn)象為有少許氣泡，廣口瓶B處的現(xiàn)象為導(dǎo)管里的液面略有上升．
（2）第③步操作，廣口瓶A中的現(xiàn)象為有大量氣泡產(chǎn)生，廣口瓶B處的現(xiàn)象為瓶中液面下降，導(dǎo)管口有紅色噴泉產(chǎn)生．
（3）通過(guò)該實(shí)驗(yàn)，對(duì)二氧化錳的作用，你能得出的結(jié)論：二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不改變，起催化劑的作用，加快化學(xué)反應(yīng)速率，有關(guān)反應(yīng)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(chǎn)生氧氣和水，但在常溫、無(wú)催化劑的作用下分解速率很慢，實(shí)驗(yàn)第②步操作讓雙氧水與二氧化錳不接觸，產(chǎn)生氧氣很慢，當(dāng)雙氧水與二氧化錳接觸后，雙氧水分解速率加快，迅速產(chǎn)生氧氣，由于壓強(qiáng)差，B中壓強(qiáng)增大，將瓶中液體壓出，據(jù)此解答．

解答 解：（1）雙氧水不穩(wěn)定分解產(chǎn)生氧氣和水，但在常溫、無(wú)催化劑的作用下分解速率很慢，實(shí)驗(yàn)第②步操作讓雙氧水與二氧化錳不接觸，產(chǎn)生氧氣很慢，在一段時(shí)間內(nèi)量也很少，所以A中的現(xiàn)象是有少計(jì)氣泡產(chǎn)生，B中導(dǎo)管里的液面略有上升，
故答案為：有少許氣泡；導(dǎo)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(chǎn)生氧氣，由于壓強(qiáng)差，B中壓強(qiáng)增大，將瓶中液體壓出，
故答案為：有大量氣泡產(chǎn)生；瓶中液面下降，導(dǎo)管口有紅色噴泉產(chǎn)生；
（3）第②步操作與第③步操作是為了對(duì)比二氧化錳在反應(yīng)中的作用，根據(jù)催化劑的特點(diǎn)是在反應(yīng)前后質(zhì)量、性質(zhì)不改變，第④步操作是為了證明二氧化錳確實(shí)是催化劑的作用，加快反應(yīng)速率，該反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不改變，起催化劑的作用，加快化學(xué)反應(yīng)速率；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題考查催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，探究催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和性質(zhì)不發(fā)生改變，注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述，題目難度適中．