Question

【题目】过氧化氢俗称双氧水，常温下是一种无色液体，性质比较稳定。在加热的条件下，它能分解生成氧气和水。查阅资料：

①将新制的浓度5%的双氧水加热到65℃时就有氧气产生，加热到80℃时就有较多氧气产生。

②若在相同质量5%的双氧水中加入少量二氧化锰固体，常温下就会立即产生氧气，反应速度快，所需时间短。

请根据上图回答问题：

（1）请你写出用双氧水和二氧化锰混合物制取氧气的反应文字表达式：____________

（2）小红按图甲装置进行实验，当试管中有大量气泡出现时，伸入带火星的木条，木条并未复燃，为此，他利用图乙装置收集气体，再用带火星的木条检验，木条复燃，那么图甲实验中带火星木条未复燃的原因是__________________。

（3）以下是某小组同学探究影响过氧化氢分解速率部分因素的相关实验数据。

实验序号	H2O2溶液 浓度%	H2O2溶液体积/mL	温度/℃	MnO2的用量/g	收集氧气的体积/mL	反应所需 的时间/s
①	5	5	20	0.1	4	16.75
②	15	V	20	0.1	4	6.04
③	30	5	35	0	2	49.21
④	30	5	55	0	2	10.76

①V=________：从实验_________和__________（填序号）对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关。从表中实验数据对比可知，过氧化氢分解速率与温度的关系是：___

②用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总质量__（填“减小”“不变”或“增大”）。

（注意：若正确回答下列问题加4分，总分不超过60分）

③除了上述影响因素外，过氧化氢分解生成氧气的速率还与哪些因素有关？请你继续探究。（写出一种假设，并设计实验方案）

（你的假设）___________

（设计方案）

实验方法及步骤	可能观察到的实验现象	实验结论
_________	_________	假设正确

Answer 1

【答案】 氧气中含有较多的水蒸气 5 ① ② 其它条件相同时，温度越高反应速率越快 不变 过氧化氢分解生成氧气的速率与催化剂种类有关 相同温度下，取等体积等浓度的过氧化氢溶液分别加入等质量形状相同的不同种类的催化剂，比较收集等体积氧气需要的时间 收集氧气需要的时间不同

【解析】

过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的文字表达式：。

（2）图甲实验中带火星木条未复燃的原因是氧气中含有较多的水蒸气。

（3）①实验需要控制单一变量为过氧化氢溶液的浓度，过氧化氢溶液体积要一致，故V=5，从实验①和②对比可知，过氧化氢分解速率与过氧化氢溶液浓度有关，即浓度越大，反应速率越快；从表中实验数据对比可知，过氧化氢分解速率与温度的关系是：其它条件相同时，温度越高反应速率越快。

②用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，溶质的质量不变，产生氧气的总质量不变。

③［你的假设］：过氧化氢分解生成氧气的速率与催化剂种类有关。

［设计方案］

实验方法及步骤：相同温度下，取等体积等浓度的过氧化氢溶液分别加入等质量形状相同的不同种类的催化剂，比较收集等体积氧气需要的时间；

可能观察到的实验现象：收集等体积氧气需要的时间不同，实验过程如下所示：

实验方法及步骤	可能观察到的实验现象	实验结论
相同温度下，取等体积等浓度的过氧化氢溶液分别加入等质量形状相同的不同种类的催化剂，比较收集等体积氧气需要的时间	收集等体积氧气需要的时间不同	假设正确