Question

14．利用图甲装置探究“MnO₂的用量对 H₂O₂分解反应的影响”，实验中H₂O₂的溶质质量分数为3%，装置中产生氧气的量可以用压强传感器测出（在等温条件下，产生氧气体积与装置内压强成正比．反应放热忽略不计．）
（1）写出装置中发生反应的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，MnO₂在此反应中起催化作用．
（2）图乙是“0.1克MnO₂与不同体积的3%H₂O₂溶液混合”的实验结果，从图中可以看出H₂O₂的用量越多，产生的氧气越多．

（3）当用“3%H₂O₂溶液8毫升与不同质量的MnO₂混合”时，得到如图丙所示的曲线．曲线的斜率显示，当MnO₂的用量增加到0.08克时，分解速度达到实验要求．在此实验条件下，若MnO₂的质量有4克（一药匙），就能使如图C（选填字母）烧杯中所装的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近实验要求．

Answer 1

分析 （1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气；
（2）根据图示可以看出H₂O₂的用量越多，产生的氧气越多；
（3）根据图中给出的比例分析．

解答 解：过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）根据图示可以看出H₂O₂的用量越多，产生的氧气越多；
（3）由图示可知3%H₂O₂溶液8毫升与0.08克MnO₂混合，分解速度达到实验要求，若MnO₂的质量有4克需要3%H₂O₂溶液为$\frac{4g}{0.08g}$×8mL=400mL．
故答案为：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；催化；
（2）H₂O₂的用量越多，产生的氧气越多；
（3）C．

点评 本题通过对比实验结果的分析，找到事物的内在联系，考查了学生分析问题的能力，同时也是对影响反应速率因素这一知识点的重点考查．