题目内容

某校化学兴趣小组的同学用双氧水和二氧化锰制取氧气,发现反应越来越快,触摸试管外壁有热感.于是提出质疑,双氧水分解速率是否与温度有关?鉴于此,同学们进行了如下实验探究.
实验一:探究双氧水分解放热
该兴趣小组同学为了探究双氧水分解反应放热,按如图所示的实验装置进行实验.
①写出该反应的化学方程式:
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2
2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2

②证明反应放热的实验现象是:
烧杯中的导管口会有气泡冒出
烧杯中的导管口会有气泡冒出

③反应开始后用带火星的小木条检验生成气体.带火星的小木条并不复燃,原因是
试管中含有一定体积的空气,刚开始实验时逸出的气体中主要是空气,氧气的含量较少
试管中含有一定体积的空气,刚开始实验时逸出的气体中主要是空气,氧气的含量较少
,改进措施为
反应一会再用带火星的木条进行验证
反应一会再用带火星的木条进行验证

实验二:探究双氧水分解反应速率与温度有关
兴趣小组的同学设计并进行了以下四次实验
实验编号 H2O2溶液质量分数质量(%) H2O2溶液用量(mL) MnO2用量(g) 反应温度(℃) 收集气体体积(mL) 所需时间(s)
1 30 5 0 85 100 3.8
2 15 10 0.1 20 100 2.8
3 5 30 0.1 20 100 7.4
4 30 5 0 55 100 10.5
①上述实验中的
实验1和实验4
实验1和实验4
对比即可验证双氧水分解反应与温度有关.
②由上述实验还可以得出的结论是:
在相同的温度下,过氧化氢溶液的浓度越大,生成等体积的氧气所需时间越短
在相同的温度下,过氧化氢溶液的浓度越大,生成等体积的氧气所需时间越短
分析:实验一:①双氧水即为过氧化氢溶液,其中过氧化氢分解产生了水和氧气,可以据此写出该反应的化学方程式;
②根据气体受热膨胀来进行解答;
③试管中含有一定体积的空气,可以据此分析木条没有复燃的原因,并进行改进.
实验二:①根据控制变量法进行分析;
②分析题中的数据可以完成该题的解答.
解答:解:实验一:①双氧水即为过氧化氢溶液,其中过氧化氢分解产生了水和氧气,该反应的化学方程式为:2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑;
②根据气体受热要发生膨胀,所以若该反应中放出热量,则烧杯中的导管口会有气泡冒出;
③试管中含有一定体积的空气,刚开始实验时逸出的气体中主要是空气,氧气的含量较少,所以带火星的木条难以复燃;所以在实验过程中应该反应一会再用带火星的木条进行验证;
实验二:①根据控制变量法结合表格中的数据可以知道,实验1和实验4中过氧化氢溶液的浓度相同,但是它们的温度不同,最终它们反应的生成相同体积的氧气所需时间也不同,所以通过对比可以得出温度不同,反应速率也不同的结论;
②比较实验2和实验3可以知道,在相同的温度下,过氧化氢溶液的浓度越大,生成等体积的氧气所需时间越短.
故答案为:实验一:①2H2O2
 MnO2 
.
 
2H2O+O2 ↑;
②烧杯中的导管口会有气泡冒出;
③试管中含有一定体积的空气,刚开始实验时逸出的气体中主要是空气,氧气的含量较少;反应一会再用带火星的木条进行验证;
实验二:①实验1和实验4;
②在相同的温度下,过氧化氢溶液的浓度越大,生成等体积的氧气所需时间越短.
点评:本考点主要考查影响化学反应速度的因素,同时也考查了化学方程式的书写,综合性比较强.本考点是中考的重要考点之一,主要出现在实验题中.
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