Question

【题目】某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究：

（探究一）：探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响

该小组采用了如下图所示装置进行实验，实验中催化剂均为0.4g，H2O2溶液浓度均为10％20mL，并用C装置测量收集到50mL水时的某项数据，经计算后的数据如下表：

催化剂种类	气体产生速率(mL/s)
二氧化锰	3.5
氧化铜	4.5
活性炭	5.8

(1)检查A装置气密性的方法是：用弹簧夹夹住A装置右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，一段时间后，若____，则气密性良好。

(2)从实验数据可知：相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为____。

(3)该探究实验中，需要测定的数据是___。

(4)当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积实际小于50mL，原因是___。

（探究二）：探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响

如图：在250mL三颈瓶中，加入MnO2均为0.5g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各20mL分别进行实验。并用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间关系图。如图1所示。再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃)，用上述实验中相同量的各物质重复上述实验，用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间关系图。如图2所示。

(5)由图1知道：H2O2溶液分解时会___热量(填“放出”或“吸收”)。

(6)由图2知道： H2O2溶液浓度越高，其分解反应速率越____(填“快”或“慢”)，以10％H2O2溶液为例，25S后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是___。

（探究三）：探究过氧化氢消毒液的标签

下图是过氧化氢消毒液的标签，结合标签中的信息，请回答：

(7)为什么该消毒液要放在避光、阴凉处保存？请用文字或符号表达式说明___。

(8)该瓶消毒液中至少含有____g过氧化氢，这些过氧化氢中含有的氧元素与____g氧化亚铁中含有的氧元素质量相等。

Answer 1

【答案】一段时间后，漏斗中的水不滴下（或漏斗下管口有水柱） 活性炭＞CuO＞MnO2 收集50mL氧气所需的时间 装置中存在少量的空气 放出 快 20s反应结束，放热停止，但随着装置散热，温度会下降，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小 过氧化氢水+氧气或H2O2H2+O2 3.4g 14.4g

【解析】

（1）检查A装置气密性的方法是夹住右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若一段时间后，水不滴下（或漏斗下管口有水柱），则气密性良好；

（2）实验数据可知气体产生速率越快催化效果越好，所以分析表格中数据，可以得出相同条件下表中催化剂的催化效果依次为活性炭＞CuO＞MnO2；

（3）为完成此探究，需要测定的数据为收集50mL氧气所需的时间；

（4）装置中存在少量的空气，所以当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积小于50mL；

（5）由图4可知，随着过氧化氢的分解，温度升高，这说明了H2O2溶液分解时会放出热量；

（6）根据数据可知H2O2溶液浓度越高，反应速率越快，以10%H2O2溶液为例，三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是反应结束，温度下降，气体也因冷却而收缩，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小；

（7）过氧化氢分解生成水和氧气，在催化剂或加热条件下反应较快，文字表达式为过氧化氢水+氧气，符号表达式为H2O2H2+O2。

（8）100mL=0.1L,该瓶消毒液中至少含有过氧化氢的质量为:34.0g/L×0.1L=3.4g；这些过氧化氢中含有的氧元素为3.4g×=3.2g；对应的氧化亚铁的质量为=14.4g。