题目内容

12.某课外小组研究“影响H2O2 生成O2快慢的因素”的课题.通过查阅资料,他们提出如下猜想.
【提出猜想】催化剂和反应物浓度都会影响H2O2 生成O2的快慢
【实验过程】实验装置图如图:
实验操作:检查装置气密性良好.将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中,立即收集一瓶放出的气体.
实验记录
实验编号①②③
反应物5%H2O2100mL5%H2O23%H2O2100mL
加入固体0.5g氯化钠固体0.5g二氧化锰
收集气体的时间165s46s80s
(1)H2O2溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
(2)实验②中加入H2O2的体积为100mL.
(3)实验③中加入的固体和用量为0.5g二氧化锰.
【结论】该探究过程得出的结论是使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H2O2生成O2的速度(或催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2的快慢);.
【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2后反应明显加快.小红提出,为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对H2O2 生成O2快慢有影响,还应该增加一组对比实验.该实验选用的药品和用量为5%H2O2100mL(不加其他催化剂).
【实验拓展】小红用收集的气体进行氧气的性质实验.
(1)检验氧气的方法是将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气.
(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验,现象都不明显.造成这种结果的原因是反应后首先排出的是锥形瓶中的空气,因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高,导致铁丝无法在收集的气体中燃烧现象不明显.

分析 【实验记录】从实验记录①和②中看出若利用相同浓度双氧水,加入不同物质作催化剂时的情况,表明影响化学反应速率的催化剂因素,要设计合理的对比试验,必须固定一个量而另一个量不同来得结论
【实验拓展】主要考查实验基本理论和实验基本问题的分析.
②除了催化剂,反应物的浓度对反应快慢可能有影响.设计合理的对比试验,利用不同质量分数的过氧化氢溶液,创设其他条件相同的情况下进行反应速度的探究.

解答 解:实验记录:(1)熟记双氧水制备氧气的化学方程式;
(2)和(3)学会设计合理的对比试验,利用不同质量分数的过氧化氢溶液,创设催化剂相同的情况下进行反应速度快慢的探究,从而得出结论;(2)实验②中加入H2O2的体积应该与①、③相同,所以为100mL.
(3)实验③中加入的固体和用量应该与①、②中质量相同,而催化剂不同,所以为0.5g二氧化锰.
【反思】只有过氧化氢溶液,而没有催化剂的状态时观察生成氧气的速率,所以该实验选用的药品和用量为5%H2O2100mL(不加其他催化剂);
【实验拓展】(1)氧气具有助燃性,能使带火星的木条复燃,所以检验氧气的方法是将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气.
(2)除了催化剂,反应物的浓度对反应快慢可能有影响.设计合理的对比试验,利用不同质量分数的过氧化氢溶液,创设其他条件相同的情况下进行反应速度的探究.
故答案为:(1)2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)100;
(3)0.5g二氧化锰;
【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H2O2生成O2的速度(或催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2的快慢);
【反思】5%H2O2100mL(不加其他催化剂).
[实验拓展](1)将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气.
(2)反应后首先排出的是锥形瓶中的空气,因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高,导致铁丝无法在收集的气体中燃烧现象不明显.

点评 本题考查知识点比较多:包括过氧化氢制取氧气的原理、氧气的检验、以及探究影响化学反应速率的因素、根据实验需要设计合理的对比试验等内容,并且考查学生分析问题和解决问题的能力.

练习册系列答案
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20.请根据题目要求回答下列问题.

(1)图1为托盘天平,使用托盘天平称物品的正确操作顺序为(填序号)B.
①调游码  ②放称量纸    ③称量物放左盘
④调零点  ⑤加质量大的砝码   ⑥加质量小的砝码
A.①②③④⑤⑥B.④②③⑤⑥①C.④⑤⑥①②③
(2)如图2装置中,称量小烧杯中所有物质的质量m1,然后将小烧杯中的碳酸钠与盐酸完全混合,发生反应的
化学方程式为Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,反应发生了一段时间后,再称量小烧杯及烧瓶内物质的总质量为 m2,则(填“=”“>”“<”)m1>m2,其原因为生成的二氧化碳逸散到空气中,依据质量守恒定律,反应前烧杯中反应物的总质量大于反应后烧杯中剩余物的总质量.
(3)在4A+5B═4C+6D的反应中,C、D相对分子质量之比为15:9,若有1.7g A与B完全反应生成3gC,则B和C的质量比为4:3.
(4)我国科学家陈乾旺等最新研究成果表明,在440℃和800大气压条件下,二氧化碳和金属钠反应产生金刚石和碳酸钠,合成的金刚石最大达1.2mm,完全可以满足工业用途.二氧化碳与金属钠反应生成金刚石和碳酸钠的化学方程式为:3CO2+4Na$\frac{\underline{\;\;\;\;\;440℃\;\;\;\;\;}}{800大气压}$2Na2CO3+C
(5)已知化学反应A+3B═2C+2D.在密闭容器中放入A、B、C、D,在一定条件下反应一段时间后,测得容器内各物质质量如下表:
ABCD
反应前各物质质量/g2.42.42.42.4
反应后各物质质量/g1.7未知4.63.3
则B和C的相对分子质量之比为8:11.

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