题目内容

12.实验室中有甲、乙两瓶过氧化氢溶液,均标有“10%”字样.相同条件下,用这两瓶过氧化氢溶液制取150mL氧气,所用时间明显不同.对此,同学们进行如下探究.
【猜想】两瓶过氧化氢溶液浓度不同
【进行实验】
序号实验装置主要实验步骤实验现象


1
向两支试管中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液,对比观察两支试管中均有细微的气泡产生


2
将两个相同的蜡烛分别点燃后放入两个烧杯中,然后分别向两个烧杯中加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液,再向过氧化氢溶液中加入等量的二氧化锰固体两烧杯内液体中均产生气泡、有白雾,两烧杯内蜡烛均继续燃烧,但加入甲瓶溶液的烧杯中,蜡烛燃烧得更明亮


3
向装有等量二氧化锰的两个锥形瓶中分别加入等量的甲、乙两瓶中的过氧化氢溶液两锥形瓶内液体中均产生气泡、有白雾,同时有现象①出现
【实验结论】
甲瓶溶液浓度大于乙瓶溶液浓度.
【分析与解释】
(1)实验2和实验3中,均发生反应的文字表达式(或符号表达式)为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气(或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑).
(2)实验2中,影响蜡烛燃烧明亮程度的因素是过氧化氢溶液中溶质的质量分数不同,产生氧气的量(或速率)不同.
(3)实验3中,现象①为加入甲瓶中过氧化氢溶液的天平读数变化较快,稳定时数值较小.
【反思与评价】
(1)实验1未观察到现象明显不同的主要原因是常温下,过氧化氢分解速率缓慢.
(2)通过以上实验得到如下启示:影响反应速率的因素有反应物的浓度、催化剂;欲使燃着的物质燃烧更旺,可采用的方法是增加氧气的浓度.

分析 【分析与解释】(1)根据反应的原理来书写方程式;
(2)根据促进燃烧的条件来分析;
(3)溶质的质量分数大的,产生的氧气就多;
【反思与评价】(1)过氧化氢在没有催化剂的条件下分解速率很慢;
(2)根据影响反应速率的因素和促进燃烧的方法来分析.

解答 解:【分析与解释】
(1)过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气,发生反应的文字表达式(或符号表达式)为过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气(或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑);故填:过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气(或2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑);
(2)两种溶液中溶质的质量分数不同,产生的氧气速率不同,产生氧气速率大的,蜡烛燃烧就旺盛;故填:过氧化氢溶液中溶质的质量分数不同,产生氧气的量(或速率)不同;故填:过氧化氢溶液中溶质的质量分数不同,产生氧气的量(或速率)不同;
(3)因为甲瓶内溶质的质量分数较大,那么加入催化剂后产生氧气的速率快,天平读数变化较快,产生的氧气多,稳定后数值较小.故填:加入甲瓶中过氧化氢溶液的天平读数变化较快,稳定时数值较小;
【反思与评价】
(1)实验1中,过氧化氢溶液中没有加入催化剂,所以产生气体的速率较慢;故填:常温下,过氧化氢分解速率缓慢;
(2)由此实验可知,反应物的浓度以及是否使用催化剂均能影响反应的速率,增大氧气的浓度可促进可燃物的燃烧;故填:反应物的浓度、催化剂;增加氧气的浓度.

点评 本题主要考查了能够影响化学反应的因素,解答这类题时要注意尽可能的把题中的能够影响化学反应的因素找出,然后再利用控制变量法来进行判断,最后得出答案.

练习册系列答案
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2.在实验室的开放日里,几个小组的同学来到实验桌前,桌上都摆放有如图1的仪器(药品省略):

(1)第一组组长让大家完成的第一个任务是写出仪器的名称,某同学完成任务的情况如图所示,其中名称有错误的是g(填字母).
(2)第一组准备用加热高锰酸钾的方法制取氧气,写出该反应的符号表达式2KMnO4$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K2MnO4+MnO2+O2↑,他们选用的仪器为abcegh(填字母),此组同学还问老师要了一团棉花,棉花的作用是:防止加热时高锰酸钾进入导管.
(3)第二组同学选择a、b、d、g组合制取氧气,所用的气体收集方法叫做向上排空气法,写出该反应的符号表达式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,属于反应分解反应(填基本反类型).检验氧气是否集满的方法是带火星的木条放在集气瓶口,复燃则已满,
(4)第二组同学接着又做了如图2的实验--寻找过氧化氢分解的新催化剂.
白色点滴板是带有空穴的白色瓷板,可用作微型化学反应.将一定量的红砖粉、硫酸铜溶液分别加入点滴板中,再分别滴入过氧化氢溶液(如图2所示),观察到过氧化氢溶液产生气泡的速率加快.据此现象得出结论:红砖粉、硫酸铜溶液等也能作过氧化氢分解的催化剂.小红认为不正确,理由一:未证明化学反应前后质量不变;理由二:白色点滴板作为反应容器的优点有节约药品用量.

(5)实验创新是中学生最为重要的科学素养.实验小组的同学们又在老师的指导下,利用实验中的其他仪器,对MnO2催化H2O2溶液分解的实验装置进行了一个创新设计(实验装置图见图3所示),实验过程如下:
①将一支球形干燥管水平放置,用滴管吸取3mL(密度为1g/mL)质量分数为5%的H2O2加入干燥管的球泡内,再用药匙取0.2g MnO2粉末,加在干燥管的进气管的管壁上.
②点燃橡胶塞上棒香后,塞紧干燥管并将其竖立,观察到带火星的棒香立即复燃.
对该创新实验的评价,你认为不合理的是bc(填序号).
a.实验中所用的仪器、材料及药品均易得到      b.实验使用的药品用量太大
c.反应速度太慢,耽误时间  d.实验现象明显,整个装置好似点燃的灯塔,趣味性强.

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