Question

【题目】催化剂在生产、生活和科研中的地位越来越重要。

探究一：验证MnO2在过氧化氢分解前后的质量没有改变。

某同学用电子天平称取1.0gMnO2于试管中，加入适量过氧化氢溶液，写出发生反应的化学方程式_____________。反应结束后，过滤、洗涤、称量，发现所得固体质量大于1.0g，其可能原因是____________。小强针对上述原因提出烘干后再称量的方案，结果得到了准确的实验结果。

探究二：温度对过氧化氢反应速率的影响。

某同学用如图所示装置进行实验，发现加热后产生气泡速率明显加快，但用带火星的木条检验产生的氧气时，木条很难复燃，其可能原因是____________。

经实验测定，受热液体的温度与得到氧气的体积分数之间存在一定关系（如图所示）。若能使带火星木条复燃所需氧气的体积分数最低为49%（只考虑氧气的体积分数对实验结果的影响），现欲使带火星的木条复燃，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在_________ ℃以下。

探究三：红砖粉是否也能作过氧化氢分解的催化剂？效果怎样？

小雨以收集等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其它可能影响实验的因素均忽略）。

编号	过氧化氢	其他物质	待测数据
实验1	20mL 5% 过氧化氢溶液	无
实验2	20mL 5% 过氧化氢溶液	1g红砖粉
实验3	20mL 5% 过氧化氢溶液	1g二氧化锰

（1）上表中的“待测数据”是_____________。

（2）如图可用于此实验收集O2的装置是_________（填字母）。一开始导管排出的气体是否收集？其理由是____________。

（3）通过实验1与实验____________的待测数据对比，可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。

（4）如需证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂，还需通过实验证明_______。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O + O2↑ 固体表面有水分（洗涤后没有将固体进行干燥） 水蒸气含量较高，降低了氧气的体积分数 82(±1内均可) 收集等体积的氧气所需的时间（或时间） C 需要收集，因为排出的空气不影响氧气体积的测定 2 红砖粉在反应前后的质量和化学性质不变

【解析】

探究一：

过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式2H2O22H2O + O2↑。反应结束后，过滤、洗涤、称量，发现所得固体质量大于1.0g，其可能原因是固体表面有水分（洗涤后没有将固体进行干燥）；

探究二：

某同学用如图所示装置进行实验，发现加热后产生气泡速率明显加快，但用带火星的木条检验产生的氧气时，木条很难复燃，其可能原因是水蒸气含量较高，降低了氧气的体积分数；现欲使带火星的木条复燃，根据受热液体的温度与得到氧气的体积分数关系图可知，应将加热过氧化氢溶液的最高温度控制在82(±1内均可)℃以下；

探究三：

（1）由表格数据可知：上述实验应测量的“待测数据”是得到相同体积的氧气所需要的时间；

（2）该实验是收集一定体积的氧气，可用于此实验收集O2的装置是C；进入集气瓶中氧气的体积等于排出水的体积，一开始导管排出的气体需要收集，因为排出的空气不影响氧气体积的测定；

（3）通过实验1与实验2的待测数据对比，可说明红砖粉能改变过氧化氢分解速率。

（4）催化剂是能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变的物质。如需证明红砖粉可作过氧化氢分解的催化剂，还需通过实验证明红砖粉在反应前后的质量和化学性质不变。