Question

【題目】某小組同學(xué)在用過氧化氫溶液與Mn02制取氧氣的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率很慢，產(chǎn)生的氣泡很少。為此，他們進(jìn)行了如下探究：

（猜想與假設(shè)）

①速度慢、氣泡少可能與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。

②速度慢、氣泡少可能與Mn02的質(zhì)量有關(guān)。

（進(jìn)行實驗）

根據(jù)圖甲進(jìn)行如下實驗。

實驗1：用26mg MnO2與5mL不同濃度過氧化氫溶液進(jìn)行實驗，壓強(qiáng)變化如己圖1。

實驗2：用5mL 15%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量MnO2進(jìn)行實驗，壓強(qiáng)變化如乙圖2。

（解釋與結(jié)論）

(l)過氧化氫溶液制取氧氣的化學(xué)方程式為_________________。

(2)實驗1得到的結(jié)論是___________。實驗2的目的是___________ 欲得出“Mn02對過氧化氫分解有催化作用”的結(jié)論，需要對比_____________。(簡要的寫出實驗設(shè)想)

(3)小組同學(xué)通過互聯(lián)網(wǎng)得知：多種物質(zhì)能催化過氧化氧的分解。

（實驗探究）

實驗證明，CuSO4溶液也能顯著加快過氧化氫的分解，CuSO4溶液主要含有三種粒子(H2O、Cu2+、S042+)，稀硫酸中含有三種粒子( H2O、H+、S042+)為了進(jìn)一步探究CuSO4溶液中哪種粒子能起催化作用，小組同學(xué)作了以下分析和設(shè)計。

①小組同學(xué)認(rèn)為最不可能的是H20，他們的理由是___________________。

②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，小組同學(xué)設(shè)計了如下實驗，完成探究活動。

_____

（反思與評價）

(4)小組同學(xué)在進(jìn)行實驗1和2制取氧氣過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少的原因可能是_____________、______________。

(5)利用圖甲裝置探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響，是否合理？_______理由是___________

Answer 1

【答案】 2H2O22H2O+O2↑ 其他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應(yīng)越快 其他條件相同的情況下，二氧化錳質(zhì)量對過氧化氫分解速率的影響 過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強(qiáng)變化的情況 過氧化氫溶液中含有水 Cu2+ 過氧化氫的濃度低 催化劑的量太少 不合理 水受熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣導(dǎo)致氣壓變化

【解析】（1）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下反應(yīng)生成水和氧氣，反應(yīng)的方程式為. 2H2O22H2O+O2↑ ；

（2）由實驗1可知，過氧化氫溶液的濃度越大，生成氣體的壓強(qiáng)越大，故說明他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應(yīng)越快；實驗2 是探究其他條件相同的情況下，二氧化錳質(zhì)量對過氧化氫分解速率的影響；通過過氧化氫質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同，加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強(qiáng)變化的情況，可以得出“Mn02對過氧化氫分解有催化作用”的結(jié)論；

（3）①過氧化氫溶液中含有水，故能說明水不是該反應(yīng)的催化劑；②由實驗可知硫酸銅溶液中的銅離子對該反應(yīng)起到了催化作用；

（4）由實驗可知，過氧化氫的濃度和催化劑對反應(yīng)的速率又影響，故實驗中產(chǎn)生的氣泡很少的原因可能是過氧化氫的濃度低 或催化劑的量太少 ；

（5）該方法是不合理的，因為水受熱轉(zhuǎn)化為水蒸氣導(dǎo)致氣壓變化