Question

5．（1）分别写出实验室用双氧水、氯酸钾、高锰酸钾制取O₂的化学反应方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑
（2）比较以上制取O₂的方法，用双氧水制取O₂更好的原因节能、环保
（3）如表是二氧化锰用量与一定质量氯酸钾制取氧气反应速率关系的实验数据

二氧化锰与氯酸钾的质量比	$\frac{1}{40}$	$\frac{1}{20}$	$\frac{1}{10}$	$\frac{1}{5}$	$\frac{1}{3}$	$\frac{1}{2}$	$\frac{2}{3}$	$\frac{1}{1}$	$\frac{2}{1}$
生成1L氧气所需的时间（s）	124	79	50	54	75	93	106	153	240

据表可知二氧化锰与氯酸钾的质量比为时，反应速率最快；在这一比值的前、后反应速率变化规律分别是增大、减少；在这一比值前所呈现的反应速率变化规律的原因是二氧化锰与反应物的接触面增大．

Answer 1

分析 （1）根据反应原理以及化学方程式的写法来分析；
（2）根据反应的产物以及反应条件来分析；
（3）生成1L氧气的时间越短，速率就越快；从图表观察可以发现：二氧化锰最多时（2：1）时，生成1L二氧化碳所需时间相反最长（240）．

解答 解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解为水和氧气；氯酸钾在二氧化锰的催化作用下加热分解为氯化钾和氧气；高锰酸钾在加热的条件下分解为锰酸钾、二氧化锰和氧气；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；2KClO₃$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{△}$2KCl+3O₂↑；2KMnO₄$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$K₂MnO₄+MnO₂+O₂↑；
（2）用双氧水制取O₂更生成物只有水和氧气，且无需加热，节能环保；故填：节能、环保；
（3）观察图表不难发现，生成1L氧气的时间越短，速率就越快，从图表中看出，1：10时生成1L二氧化碳时间最短，在这一比值的前、后反应速率变化规律分别是增大、减小；在这一比值前所呈现的反应速率变化规律的原因是二氧化锰与反应物的接触面增大．故答案为：1：10；增大；减小；二氧化锰与反应物的接触面增大．

点评 本题考查了用实验室制取氧气，探究了催化剂二氧化锰的用量及作用，要充分利用题目给出的信息进行解答．