Question

【題目】過氧化氫俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，性質(zhì)比較穩(wěn)定。在加熱的條件下，它能分解生成氧氣和水。查閱資料：

①將新制的濃度5%的雙氧水加熱到65℃時就有氧氣產(chǎn)生，加熱到80℃時就有較多氧氣產(chǎn)生。

②若在相同質(zhì)量5%的雙氧水中加入少量二氧化錳固體，常溫下就會立即產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)速度快，所需時間短。

請根據(jù)上圖回答問題：

（1）請你寫出用雙氧水和二氧化錳混合物制取氧氣的反應(yīng)文字表達式：____________

（2）小紅按圖甲裝置進行實驗，當(dāng)試管中有大量氣泡出現(xiàn)時，伸入帶火星的木條，木條并未復(fù)燃，為此，他利用圖乙裝置收集氣體，再用帶火星的木條檢驗，木條復(fù)燃，那么圖甲實驗中帶火星木條未復(fù)燃的原因是__________________。

（3）以下是某小組同學(xué)探究影響過氧化氫分解速率部分因素的相關(guān)實驗數(shù)據(jù)。

實驗序號	H2O2溶液 濃度%	H2O2溶液體積/mL	溫度/℃	MnO2的用量/g	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需 的時間/s
①	5	5	20	0.1	4	16.75
②	15	V	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

①V=________：從實驗_________和__________（填序號）對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關(guān)。從表中實驗數(shù)據(jù)對比可知，過氧化氫分解速率與溫度的關(guān)系是：___

②用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量__（填“減小”“不變”或“增大”）。

（注意：若正確回答下列問題加4分，總分不超過60分）

③除了上述影響因素外，過氧化氫分解生成氧氣的速率還與哪些因素有關(guān)？請你繼續(xù)探究。（寫出一種假設(shè)，并設(shè)計實驗方案）

（你的假設(shè)）___________

（設(shè)計方案）

實驗方法及步驟	可能觀察到的實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
_________	_________	假設(shè)正確

Answer 1

【答案】 氧氣中含有較多的水蒸氣 5 ① ② 其它條件相同時，溫度越高反應(yīng)速率越快 不變 過氧化氫分解生成氧氣的速率與催化劑種類有關(guān) 相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間 收集氧氣需要的時間不同

【解析】

過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達式：。

（2）圖甲實驗中帶火星木條未復(fù)燃的原因是氧氣中含有較多的水蒸氣。

（3）①實驗需要控制單一變量為過氧化氫溶液的濃度，過氧化氫溶液體積要一致，故V=5，從實驗①和②對比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關(guān)，即濃度越大，反應(yīng)速率越快；從表中實驗數(shù)據(jù)對比可知，過氧化氫分解速率與溫度的關(guān)系是：其它條件相同時，溫度越高反應(yīng)速率越快。

②用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，溶質(zhì)的質(zhì)量不變，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量不變。

③［你的假設(shè)］：過氧化氫分解生成氧氣的速率與催化劑種類有關(guān)。

［設(shè)計方案］

實驗方法及步驟：相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間；

可能觀察到的實驗現(xiàn)象：收集等體積氧氣需要的時間不同，實驗過程如下所示：

實驗方法及步驟	可能觀察到的實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
相同溫度下，取等體積等濃度的過氧化氫溶液分別加入等質(zhì)量形狀相同的不同種類的催化劑，比較收集等體積氧氣需要的時間	收集等體積氧氣需要的時間不同	假設(shè)正確