Question

【题目】小明进行H2O2溶液制O2的实验探究。结合下列过程，回答有关问题。

（1）MnO2作催化剂

向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即产生大量气泡。

①写出用H2O2溶液制备O2的化学方程式:___________。

②用上述反应原理制备并收集一瓶干燥的O2,从所给装置图中选择并组装一套装置，其连接顺序为___→___→___(填序号)。为了确保实验成功，在装药品之前应该__。

③检验O2的方法是____。若木条复燃，则证明收集的气体为O2。

（2）FeCl3溶液作催化剂

向5mL59%的H2O2溶液中加入2滴定浓度的FeCl3溶液，立即产生大量气泡。

[已知]FeCl3溶液中主要含有三种微粒: H2O、Fe3+、CI-

[问题]哪种微粒对H2O2溶液的分解起催化作用?

[假设]假设一:可能是H2O

假设二:可能是Fe3+

假设三:可能是CI-

[分析]假设一不可能成立，理由是___。

[实验]

操作	现象
其他条件不变，向H2O2溶液中加入NaCl溶液	无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液	无明显变化
其他条件不变，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液	立即产生大量气泡

[结论]假设___________成立，而假设一和另一种假设不成立。

（3）催化剂比较

从循环利用的角度分析，______________(填化学式)更适合作该反应的催化剂。

（4）从第（1）题所给装置图中选择并组装一套装置用于实验室制备二氧化碳，反应装置是_________，收集装置是___________，其反应的化学方程式___________。

Answer 1

【答案】 B C E 检查装置的气密性 将带火星的木条伸入集气瓶中 过氧化氢溶液中溶剂是水 二 MnO2 B E

【解析】

（1）①H2O2溶液在二氧化锰催化下制备O2的化学方程式为；

②要收集一瓶干燥的O2，氧气从反应装置出来后应该通入浓硫酸中干燥，再用向上排空气法收集氧气，故装置连接顺序为B→C→E；

为了确保实验成功，在装药品之前应该检查装置的气密性，这是制备气体实验必须做的一个步骤；

③检验O2的方法是将带火星的木条伸入集气瓶中，若木条复燃，则证明收集的气体为O2；

（2）过氧化氢溶液中溶剂是水，如果水是H2O2溶液分解的催化剂，那么该溶液则不可能配置成功；

由实验过程可以看出，其他条件不变，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液，无明显现象，而向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液，立即产生大量气泡，所以是Fe3+起的催化作用，故假设二成立，假设一和假设三不成立；

（3）从循环利用的角度分析，二氧化锰作为固体催化剂更易回收利用，所以二氧化锰更适合作该反应的催化剂；

（4）实验室利用石灰水与稀盐酸反应制备二氧化碳，反应不需要加热，所以发生装置选用B；

二氧化碳溶于水，且密度比空气大，所以可用向上排空气法收集，所以收集装置选用E；

反应的化学方程式为。