Question

20．某学校化学兴趣小组同学在学习了制取氧气这一节内容后，发现在实验室里用5%H₂O₂溶液加热制O₂，用带火星的木条检验，木条很难复燃．同学们经过认真观察，猜想其可能原因是大量水蒸气对实验造成干扰．为了验证此猜想是否正确，兴趣小组的同学经过热烈讨论，制定了实验方案并进行了实验．
第一组同学采取增大H₂O₂溶液浓度的方法，用10%的H₂O₂溶液加热，结果一段时间后，用带火星的木条检验，木条复燃；
第二组的同学在5%的H₂O₂溶液中加入2滴新制氢氧化钠溶液，加热一段时间后，用带火星木条检验，木条复燃；
第三组同学从实验装置上进行了改进，效果很好（见图）：
在实验基础上，同学们经过交流讨论，得出了一些结论
①由第一组同学的实验可得出：影响H₂O₂分解产生O₂的量的多少及分解快慢的因素之一是H₂O₂溶液浓度的大小；
②由第二组同学的实验可分析得出氢氧化钠所起的作用可能是促进H₂O₂分解，减少水分蒸发；
③第三组同学的实验验证了实验前同学们猜想的正确性，其中浓硫酸的作用是浓硫酸吸收了气体中的水蒸气，使氧气的浓度增大．

Answer 1

分析 木条不复燃可能原因是燃烧三个条件没有同时具备，分析题意可判断导致木条不能复燃的主要因素与气体中混有的水有关；对比实验改进后实验中发生了改变的因素，分析该因素的改变对产生氧气量或速度的影响，归纳出所做的改变造成氧气量增加的原因．

解答 解：后面的实验都是在解决氧气量的问题，实验三更明确可判断反应得到的氧气中混有的水蒸气可能是导致木条不能复燃的原因，因此，该猜想即为：大量水蒸气对实验造成了干扰；
①实验改用10%的H₂O₂溶液加热，观察到木条复燃，说明影响H₂O₂分解产生氧气的量的多少及分解快慢的因素为H₂O₂溶液浓度的大小；
②实验改用向5%的H₂O₂溶液中加入2滴新制氢氧化钠溶液，观察到木条复燃，可推断氢氧化钠起到类似二氧化锰的催化作用或是起到减少水分蒸发的目的；
③实验把产生的气体通过具有吸水性的浓硫酸，得到干燥的气体，观察到木条复燃，可说明浓硫酸吸收了气体中的水蒸气，使氧气的浓度增大；
故答案为：大量水蒸气对实验造成了干扰．
①H₂O₂溶液浓度的大小； 
②促进H₂O₂；水分蒸发；
③浓硫酸吸收了气体中的水蒸气；增大．

点评 对于解答此类改进型实验类问题的解答，首先要对实验所进行的改变有明确的把握，考查了实验能力、分析问题能力．