题目内容

【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0.4gH2O2溶液浓度均为1020mL,在C框中连接导管和量筒,并测量收集到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,若___________,则气密性良好。

(2)C框内选用C1C2装置,对该探究实验结论有无影响______

(3)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________

(4)该探究实验中,需要测定的数据是____________

(5)当量筒中收集到50mL水时,双氧水分解出的氧气体积______50mL(大于等于小于”)

【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。如下图所示。

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。如下图所示。

(6)实验中,恒压漏斗的作用是__________

(7)由图1知道:H2O2溶液分解时会_________热量(放出吸收”)

(8)由图2知道: H2O2溶液浓度越高,其分解反应速率越______(”),以10H2O2溶液为例,20S后三颈瓶内气压约由高缓慢降低的原因是_________

(9)影响H2O2溶液分解速率的因素,除了催化剂的种类、H2O2溶液浓度外,还可能有的因素如:__________(请写出一种)

【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>CuOMnO2 收集50mL氧气所需的时间 小于 使恒压漏斗与三颈瓶内气压相等,便于H2O2溶液自行下滴 放出 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 催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度(写溶液的压强不得分)

【解析】 (1)探究有气体参与的反应实验时要检查装置的气密性检查A装置气密性的方法是夹住右侧导气管打开的两个活塞向其中加水若水不滴下(或漏斗下管口有水柱)则气密性良好;(2)反应产生的气体把B中的水压入量筒中选用C1或C2装置,对该探究实验结论都没有影响(3)催化剂能改变化学反应速率反应速率越快催化效果越好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活性炭>;(4)根据题意可知,该探究实验中,需要收集50mL氧气所以需要测定集50mL氧气的时间;(5)由于过氧化氢在二氧化锰的催化作用下放出热量,气体受热膨胀,体积增大,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; (6)实验中恒压漏斗的作用是使溶液自行下滴(使漏斗及三颈瓶成为一个整体);(7)由图1知道: 溶液分解时会放出热量;(8)根据数据可以知道溶液浓度越高反应速率越快10%溶液为例,20S后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;(9)影响溶液分解速率的因素,除了催化剂的种类、溶液浓度外,还可能与催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度有关

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