Question

12．研究和控制化学反应条件有重要意义．
（1）同学们想探究双氧水的溶质质量分数对反应速率的影响．在其他条件相同的情况下进行了三次实验，记录各收集一瓶相同体积氧气所需要的时间．

实验	30%双氧水的质量（g）	加入的水的体积（mL）	二氧化锰质量（g）	收集对间（s）
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20	5	67

①写出上述反应的化学方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②实验3中，加入的二氧化锰质量为5g．
③相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明反应物质量分数越大，反应速率越快．
（2）通过查阅资料得知，双氧水在70℃以上会较快分解产生氧气．为了验证加热双氧水也可以产生氧气，同学们选择如图装置（气密性良好）进行实验．实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是氧气中混有较多的水蒸气．同学们分析原因后，采用了排水法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气．

Answer 1

分析 通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
根据实验现象可以判断相关方面的问题；
加热时，水容易挥发出较多的水蒸气．

解答 解：（1）①过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②实验3中，为了进行对比，加入的二氧化锰质量为5g．
故填：5．
③相同条件下，实验3产生氧气的速率最快，说明反应物质量分数越大，反应速率越快．
故填：反应物质量分数越大，反应速率越快．
（2）选择如图装置（气密性良好）进行实验，实验中观察到试管内产生气泡，但将带火星的木条放在导管口没有复燃，可能的原因是：加热时水蒸发加快，氧气中混有较多的水蒸气；
同学们分析原因后，采用了排水法收集气体，再检验，证明加热双氧水也可产生氧气．
故填：氧气中混有较多的水蒸气；排水．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．