Question

5．某研究小组对用H₂O₂分解产生H₂O和O₂ 的实验条件进行探究，他们进行了以下实验：①向盛有5mL5%的H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．②向盛有5mLA%的H₂O₂溶液的试管中，加入agMnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃．③向盛有5mLA%的H₂O₂溶液的试管中，加入agFe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃．④经检验，②、③中反应后试管中仍分别含有agMnO₂ 和agFe₂O₃．
（1）实验②、③中H₂O₂溶液的浓度A%以5%为宜．MnO₂ 和Fe₂O₃在上述反应中的作用催化作用，写出③中的反应方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，该反应属于分解反应．（填反应类型）
（2）研究小组还对溶液的浓度、催化剂的种类等实验条件对反应速率的影响进行了探究．下表选取了部分实验数据：用足量等体积的H₂O₂溶液制取相同体积的O₂所需的时间．

浓度 时间 条件	30%的H2O2溶液	15%的H2O2溶液	5%的H2O2溶液
加入agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

从上表中能得出哪些有关结论？①相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；②在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快．

Answer 1

分析 （1）有①②③对比可知加入二氧化锰、氧化铁都使反应速度迅速提高，且由④可知其质量没有改变，可说明它是催化剂；此题是证明催化剂的催化作用，故应该创设相同的其他条件很有必要；
（2）从图表数据可以看出过氧化氢相同时，比较不同的催化剂，催化剂相同时可证明溶液浓度与反应速度的关系．

解答 解：（1）有①②③对比可知加入二氧化锰、氧化铁后的反应速度明显提高，且由④可知其质量没有改变，故可说明它是这一反应的催化剂；②③是创设相同的条件只改变加入的物质进行对比实验，在过氧化氢溶液的溶质质量分数和体积都相同的条件下实验，才能比较出不加催化剂和加入二氧化锰或氧化铁后的催化作用；③是氧化铁做催化剂，过氧化氢分解产生水和氧气，反应的方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； 该反应是一种物质生成两种物质的分解反应；
故答案为：5%；催化作用； 2H₂O₂$\frac{\underline{\;Fe_{2}O_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑； 分解；
（2）?从图表数据可以看出过氧化氢相同时，催化剂的效果不同；催化剂相同时可证明溶液浓度越大，反应速度越快；
故答案为：①相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；②在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快．

点评 此题考查了过氧化氢制取氧气时不同催化剂的效果，以及反应物的浓度与反应速度的关系，也培养了学生分析图表，对比实验的能力．