Question

【題目】催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要。

探究一：驗證MnO2在過氧化氫分解前后的質(zhì)量沒有改變。

某同學用電子天平稱取1.0gMnO2于試管中，加入適量過氧化氫溶液，寫出發(fā)生反應(yīng)的化學方程式_____________。反應(yīng)結(jié)束后，過濾、洗滌、稱量，發(fā)現(xiàn)所得固體質(zhì)量大于1.0g，其可能原因是____________。小強針對上述原因提出烘干后再稱量的方案，結(jié)果得到了準確的實驗結(jié)果。

探究二：溫度對過氧化氫反應(yīng)速率的影響。

某同學用如圖所示裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)加熱后產(chǎn)生氣泡速率明顯加快，但用帶火星的木條檢驗產(chǎn)生的氧氣時，木條很難復(fù)燃，其可能原因是____________。

經(jīng)實驗測定，受熱液體的溫度與得到氧氣的體積分數(shù)之間存在一定關(guān)系（如圖所示）。若能使帶火星木條復(fù)燃所需氧氣的體積分數(shù)最低為49%（只考慮氧氣的體積分數(shù)對實驗結(jié)果的影響），現(xiàn)欲使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)將加熱過氧化氫溶液的最高溫度控制在_________ ℃以下。

探究三：紅磚粉是否也能作過氧化氫分解的催化劑？效果怎樣？

小雨以收集等體積的氧氣為標準，設(shè)計了下列三組實驗（其它可能影響實驗的因素均忽略）。

編號	過氧化氫	其他物質(zhì)	待測數(shù)據(jù)
實驗1	20mL 5% 過氧化氫溶液	無
實驗2	20mL 5% 過氧化氫溶液	1g紅磚粉
實驗3	20mL 5% 過氧化氫溶液	1g二氧化錳

（1）上表中的“待測數(shù)據(jù)”是_____________。

（2）如圖可用于此實驗收集O2的裝置是_________（填字母）。一開始導管排出的氣體是否收集？其理由是____________。

（3）通過實驗1與實驗____________的待測數(shù)據(jù)對比，可說明紅磚粉能改變過氧化氫分解速率。

（4）如需證明紅磚粉可作過氧化氫分解的催化劑，還需通過實驗證明_______。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O + O2↑ 固體表面有水分（洗滌后沒有將固體進行干燥） 水蒸氣含量較高，降低了氧氣的體積分數(shù) 82(±1內(nèi)均可) 收集等體積的氧氣所需的時間（或時間） C 需要收集，因為排出的空氣不影響氧氣體積的測定 2 紅磚粉在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變

【解析】

探究一：

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)的化學方程式2H2O22H2O + O2↑。反應(yīng)結(jié)束后，過濾、洗滌、稱量，發(fā)現(xiàn)所得固體質(zhì)量大于1.0g，其可能原因是固體表面有水分（洗滌后沒有將固體進行干燥）；

探究二：

某同學用如圖所示裝置進行實驗，發(fā)現(xiàn)加熱后產(chǎn)生氣泡速率明顯加快，但用帶火星的木條檢驗產(chǎn)生的氧氣時，木條很難復(fù)燃，其可能原因是水蒸氣含量較高，降低了氧氣的體積分數(shù)；現(xiàn)欲使帶火星的木條復(fù)燃，根據(jù)受熱液體的溫度與得到氧氣的體積分數(shù)關(guān)系圖可知，應(yīng)將加熱過氧化氫溶液的最高溫度控制在82(±1內(nèi)均可)℃以下；

探究三：

（1）由表格數(shù)據(jù)可知：上述實驗應(yīng)測量的“待測數(shù)據(jù)”是得到相同體積的氧氣所需要的時間；

（2）該實驗是收集一定體積的氧氣，可用于此實驗收集O2的裝置是C；進入集氣瓶中氧氣的體積等于排出水的體積，一開始導管排出的氣體需要收集，因為排出的空氣不影響氧氣體積的測定；

（3）通過實驗1與實驗2的待測數(shù)據(jù)對比，可說明紅磚粉能改變過氧化氫分解速率。

（4）催化劑是能改變化學反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變的物質(zhì)。如需證明紅磚粉可作過氧化氫分解的催化劑，還需通過實驗證明紅磚粉在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變。