Question

【題目】某研究小組對過氧化氫溶液制取氧氣進行如下探究。

實驗一 氧氣制取實驗

(1)現(xiàn)有如下裝置:

①儀器a的名稱是____________。

②實驗室用過氧化氫溶液制氧氣,應選擇的發(fā)生裝置是_____________(填字母)， 反應的的文字(符號)表達式為_____________。如果選用D收集氧氣,依據(jù)的原理是____________，驗滿的方法是____________。

③選用C裝置收集氣體時，下列實驗操作正確的是____________ (填序號， 可多選)。

A 反應前，將集氣瓶住滿水，用玻璃片蓋著瓶口，倒立在盛水的水糟中

B 導管口開始有氣泡放出時，立即將導管口移入集氣瓶

C 收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻璃片再移出水槽

實驗二探究H2O2質(zhì)量分數(shù)、溶液pH、溫度對反應速率的影響

資料:溶液pH表示溶液的酸堿度，即所含氫離子濃度的負對數(shù)，氫離子濃度越大，pH越小。

(2)設計如下表實驗方案:

實驗序號	H2O2質(zhì)量分數(shù)%	pH	溫度/°C	每分鐘氣泡數(shù)
1	30	5	20
2	30	6	20
3	30	11	20
4	15	11	30
5	a	11	b

①實驗1~3的實驗目的是____________________________。

②a=______________；b=_____________。

實驗三探究制取氧氣的適宜催化劑

(3)實驗方案如下:

Ⅰ用MnO2、CuO、 Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用。

Ⅱ取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用左下圖裝置進行實驗。改用其他三種微球，分別重復上述實驗，得到圖的錐形瓶內(nèi)壓強隨時間變化的曲線圖。

①每次實驗時，海藻酸鈉微球數(shù)應相同的原因是________________。

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，其原因是_________________。

③從實驗曲線看，催化效果較好、反應溫和的催化劑是__________________。

Answer 1

【答案】鐵架臺 B （或） 密度比空氣大 將帶火星的木條平放在集氣瓶口，若復燃則已滿 AC D探究溶液pH對反應速率的影響(或其他合理答案) 15 20 確保催化劑用量一致 產(chǎn)氣速率過快，導致氣壓過大,橡皮塞被彈出 CuO

【解析】

（1）①儀器a的名稱是鐵架臺；故填：鐵架臺；

②實驗室中用過氧化氫在二氧化錳的催化作用下制取氧氣，同時生成水，該反應屬于固液常溫型，選擇裝置B來制��；氧氣的密度比空氣大，所以可用向上排空氣法來收集氧氣；氧氣具有助燃性，驗滿時可將帶火星的木條放在集氣瓶口，若木條復燃，證明氧氣已滿；故填：B；（或）；氧氣的密度比空氣大；將帶火星的木條平放在集氣瓶口，若復燃則已滿；

③A．反應前，將集氣瓶注滿水，用玻璃片蓋著瓶口，倒立在盛水的水槽中，該選項操作正確；

B．開始反應后，不能有氣泡冒出就立即收集，要等到氣泡連續(xù)且均勻時，再將導管口移入集氣瓶，這樣收集的氣體更純凈，該選項操作錯誤；

C．收集氣體后，將集氣瓶蓋上玻瑞片再移出水槽，該選項操作正確。

故填：AC；

（2）①實驗1～3中，H2O2質(zhì)量分數(shù)和溫度相同，只有溶液pH不同，所以實驗1～3是為了探究溶液的pH對反應速率的影響；故填：探究溶液的pH對反應速率的影響；

②進行實驗時要注意控制變量，4、5的pH相同，需要控制過氧化氫溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)相同或是溫度相同，故a可以是15；b可以是20．或是a是30，b是30，故填：15；20；（合理即可）

（3）①每次實驗時，海藻酸鈉微球數(shù)應相同是為了確保催化劑用量一致，故填：確保催化劑用量一致；

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，可能是因為產(chǎn)生氣體的速率過快，導致氣壓過大，橡皮塞被彈出，故填：產(chǎn)生氣體的速率過快，導致氣壓過大，橡皮塞被彈出；

③從實驗曲線看，二氧化錳太劇烈，氧化鐵和三氧化二鉻太慢，故催化效果較好、反應溫和的催化劑是CuO，故填：CuO。