Question

18．某科学兴趣小组学习二氧化锰（MnO₂）催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验：

a．选择装置并检查气密性．
b．称取0.1克的二氧化锰（MnO₂）粉末加入容器中．
c．量取50毫升溶质质量分数约5%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积．改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如表．（溶解到水中的氧气忽略不计）

时间/秒	生成氧气的体积/毫升
	0.1克MnO2	0.2克MnO2	0.3克MnO2	0.4克MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

①写出过氧化氢溶液与二氧化锰混合物制取氧气反应的文字或符号表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②该学习小组利用上述发生装置中的B（填“A”或“B”）与如图装置中的a（填编号）连接测量O₂的体积．

③实验结论：在相同条件下，二氧化锰的质量越大，双氧水分解得越快．
④实验反思：由上述实验测得的氧气体积总是偏大的可能原因是加入的双氧水会排出锥形瓶中的部分空气，反应放热导致气体体积增大，而排出的水无法回流到集气瓶中．

Answer 1

分析 ①过氧化氢溶液在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
②根据反应物状态和反应条件可以选择制取气体的发生装置；
③根据表中提供的信息可以判断过氧化氢分解速率和二氧化锰质量的关系；
④进入锥形瓶中的过氧化氢溶液占据一定的体积，反应放热会导致气体膨胀．

解答 解：①过氧化氢溶液与二氧化锰的混合物制取氧气反应的文字或符号表达式为：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②利用过氧化氢分解制取氧气不需要加热，是液体和固体混合，因此应该用B装置作为制取氧气的发生装置；
装置a中，排入量筒中水的体积即为反应生成氧气的体积，装置b中，收集不到氧气，装置c中，收集不到氧气，因此应该利用上述发生装置中的B与如图装置中的a连接测量O₂的体积．
故填：B；a．
③由表中数据可知，在相同条件下，二氧化锰的质量越大，双氧水分解得越快．
故填：二氧化锰的质量越大．
④由上述实验测得的氧气体积总是偏大的可能原因是：加入的双氧水会排出锥形瓶中的部分空气，反应放热导致气体体积增大，而排出的水无法回流到集气瓶中．
故填：加入的双氧水会排出锥形瓶中的部分空气，反应放热导致气体体积增大，而排出的水无法回流到集气瓶中．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．