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室温下,过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰后立即产生氧气,实验室常用这种方法制取氧气,下列各图中与该反应事实最吻合的是………………………………………………(  )

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室温下，过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰后立即产生氧气，实验室常用这种方法制取氧气，下列各图中与该反应事实最吻合的是（　　）
小明将家中清洗伤口用的消毒液--“双氧水”拿到学校的实验室，在老师的指导下和同学们一起做了如下实验．
【第一组实验】检验该双氧水是否失效．
（1）实验过程
①在试管中加入5mL 的“双氧水”，把带火星的木条伸入试管中，发现木条未复燃；
②用酒精灯给上述试管加热，液体中有气泡产生，把带火星的木条伸入试管中，发现木条仍未复燃；
③如图装置进行操作，带火星的木条复燃，水槽中冰水所起的作用是
使氧气中的水蒸气冷凝（或除去氧气中的水蒸气）
使氧气中的水蒸气冷凝（或除去氧气中的水蒸气）
．
（2）实验结论：
双氧水没有失效
双氧水没有失效
．
【第二组实验探究】：氧化铜（CuO）能否催化“双氧水”分解
[猜想]Ⅰ．CuO不是催化剂、也不参与反应，反应前后质量和化学性质不变；
Ⅱ．CuO参与反应产生O2，反应前后质量和化学性质发生了改变；
Ⅲ．CuO是反应的催化剂，反应前后
质量和化学性质不变
质量和化学性质不变
．
[实验]用天平称量0.2gCuO，取5mL的过氧化氢溶液于试管中，进行如下实验：

（3）完成下表：
步骤③现象 步骤⑥结果 步骤⑦现象 结论
溶液中
有气泡冒出
有气泡冒出
，
带火星的木条复燃．
仍为0.2g
（或氧化铜质量不变）
仍为0.2g
（或氧化铜质量不变）
  溶液中有气泡放出，
使带火星的木条复燃
使带火星的木条复燃
．		 猜想Ⅰ、Ⅱ不成立，猜想Ⅲ成立．
（4）步骤③结束后，用手接触试管底部，感觉烫手．说明“双氧水”分解的化学反应
放热
放热
（选填“放热”或“吸热”）．
（5）步骤④需用到的实验仪器有：铁架台（带铁圈）、漏斗（带滤纸）、烧杯、
玻璃棒
玻璃棒
．
（6）操作④中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是
D
D
（填序号）．

（7）步骤⑦的目的
检验氧化铜化学性质是否改变（或能否再催化过氧化氢分解）
检验氧化铜化学性质是否改变（或能否再催化过氧化氢分解）

（8）过氧化氢能被CuO催化分解放出O2的反应表达式为
H2O2
CuO
H2O+O2
H2O2
CuO
H2O+O2
．
【第三组实验探究】：不同种类催化剂能否改变“双氧水”分解出氧气的量
[实验]分别选用二氧化锰与氧化铜，采用如图试剂与装置实验，测量所得氧气的体积．
（9）检查该装置气密性的方法是连接好装置，从水准瓶注水，量气管中液面与右边液面形成高度差，做好标记，一段时间后，两边高度差
不变
不变

（填“变大”、“变小”或“不变”），说明气密性良好．
（10）使用冷水冷凝的目的是
使产生的氧气冷却到室温（或除去氧气中的水蒸气）
使产生的氧气冷却到室温（或除去氧气中的水蒸气）
．反应前应将液面调节到量气管的“0”刻度，并使两边液面相平，反应后读数前，还需要进行的操作是
移动水准瓶，使两边水面相平
移动水准瓶，使两边水面相平
．
（11）两次实验表明，使用不同催化剂在常温下测得量气管读数均为112.0mL（O2的密度为1.43g/L），则实验中选用的量气管规格合适的是
B
B

（填字母序号）．
A.100mL    B.200mL    C.500mL
（12）[实验结论]：不同种类的催化剂
不能
不能
改变双氧水分解出氧气的量．
【拓展研究】查阅资料得知实验所取5mL 6%双氧水中含过氧化氢（H2O2）0.34g．请计算说明过氧化氢中的氧元素是否全部转化为氧气．（请写出计算过程，4分）
在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕．实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂？同学们为之展开了探究．
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H2O2溶液．
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水，标签如图所示．
（1）若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g，需要这种双氧水的质量是多少克？
（2）另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水，经检测，已缓慢分解放出了9.6g氧气，求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数．
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况．
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况（室温22℃）
催化剂及用量 O2 平均产量 制氧所需时间 成本 反应情况
MnO21.0g 919mL 10′03″ 0.11元 分解先快后慢
10%FeCl3溶液5滴 985mL 4′50″ 0.02元 均匀产生O2
15%CuSO4溶液5滴 955mL 4′57″ 0.03元 均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出，MnO2 催化分解H2O2制氧气有两点不足，①开始反应速率过快，氧气产生后，发生装置内压强骤然增大，使用分液漏斗滴液往往受阻，收集氧气排水或排空气时稍微耽搁，就会有不少O2 逸失，到收集最后一瓶O2反应变慢，耗时太长．②
MnO2用量多，成本高
MnO2用量多，成本高
．
[提出问题]同学们认为用FeCl3溶液作催化剂效果最好．但FeCl3溶液为何能催化分解H2O2？
[实验猜想]已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-，同学们提出以下猜想：
甲同学的猜想是：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O；
乙同学的猜想是：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+；
丙同学的猜想是：真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-；
你认为最不可能的是
甲
甲
 同学的猜想，理由是
过氧化氢溶液中有水
过氧化氢溶液中有水
．
同学们对余下的两个猜想，用实验进行了探究，请你仔细分析后填空：
[实验过程1]向盛有5mL、6% H2O2溶液的试管中加入少量的HCl溶液，并把带火星的木条伸入试管．
[实验现象1]无明显现象．对应结论：
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2
FeCl3溶液中的Cl-不能催化分解H2O2
．
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H2O2溶液的试管中加入少量的
Fe（NO3）3溶液
Fe（NO3）3溶液
，并再次把带火星的木条伸入试管．
[实验现象2]
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
试管中有大量气泡产生，带火星的木条复燃
．
对应结论：
起催化作用的是Fe3+
起催化作用的是Fe3+
．
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl3和CuSO4两种盐对H2O2分解的催化效果，他们分成甲、乙两组，分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验．（设两种盐溶液的浓度等条件相同）

（1）指出仪器名称：A
分液漏斗
分液漏斗
   B
锥形瓶
锥形瓶

（2）写出以FeCl3为催化剂的反应的化学方程式
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2↑
2H2O2
 FeCl3 
.
 
2H2O+O2↑
．
（3）图一可通过观察
反应产生气泡快慢
反应产生气泡快慢
来定性比较得出结论．有同学提出将药品CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是
使酸根相同，排除酸根的影响因素
使酸根相同，排除酸根的影响因素
，你认为药品还可以作何改进？
将FeCl3改为Fe2（SO4）3
将FeCl3改为Fe2（SO4）3
．
（4）检查图二装置气密性的方法是：
关闭
关闭
（填“打开”或“关闭”）仪器A的活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察到活塞又回到了原位，则说明装置气密性
良好
良好
（填“良好”或“不好”）．该组同学利用图二所示实验需测量的数据是
A
A
（填序号：A．一定时间内收集到的气体体积    B．收集一定体积的气体所需双氧水的质量）．
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
浓度
时间（min）
条件		 30% H2O2 15% H2O2 5% H2O2
加入a g MnO2 0.2 0.8 2.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是：
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
H2O2溶液的质量分数越大产生氧气的速率越快
．

室温下,过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰后立即产生氧气,实验室常用这种方法制取氧气,下列各图中与该反应事实最吻合的是………………………………………………( )

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