题目内容

16．甲、乙两小组同学都利用图1装置，通过测定产生相同体积气体所用的时间长短来探究影响H2O2分解速率的因素．

（1）下列方法检查该装置气密性的方法正确的是AB（填字母序号）．
A．将注射器活塞固定，向分液漏斗中注入适量蒸馏水，打开分液漏斗活塞，如果分液漏斗颈部能形成稳定的水柱，则气密性良好，反之气密性差．
B．关闭分液漏斗活塞，加热锥形瓶，如果注射器活塞外移（右移），停止加热后注射器活塞回到原来位置，则气密性良好，反之气密性差．
C．关闭分液漏斗活塞，用力将注射器活塞外移（右移），停止用力后，注射器活塞不移动，则气密性良好，反之气密性差．
（2）MnO2催化H2O2分解的化学方程式是2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（3）甲小组有如下实验设计方案，完成下表．
实验编号实验目的温度催化剂浓度
甲组实验Ⅰ探究过氧化氢溶液的浓度对H2O2分解速率的影响25℃二氧化锰10mL 2%H2O2溶液
甲组实验Ⅱ25℃二氧化锰10mL 5%H2O2溶液
（4）甲、乙两小组得出如图2所示的数据．
①甲组实验得出的数据可知：浓度越大，H2O2分解速率越快；
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析：相同条件下，H2O2在碱（填“酸”或“碱”）性环境下放出气体速率较快；
③【实验拓展】有同学认为可以用BaO2固体与硫酸溶液反应制H2O2和硫酸钡，该反应的化学反应方程式是BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2；
综合上述信息，你认为支持这一方案的理由是：过氧化氢在酸性环境下分解较慢．

分析 （1）气密性检验的原则是先让装置和水构成封闭的整体，改变某一条件使压强发生改变来判断气密性的好坏；
（2）MnO2催化下H2O2分解为氧气和水；
（3）对照实验要控制只能有一个变量，此变量为H2O2的浓度，则催化剂应保持一致；
（4）①在体积-时间图，斜率即可代表化学反应速率；
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强，放出气体的速率越快；
③根据BaO2固体与硫酸溶液反应制H2O2和硫酸钡进行解答．

解答 解：（1）气密性的检验是根据压强原理，可以关闭分液漏斗活塞，将注射器外移看停止用力后看注射器活塞能够复原，也可固定注射器活塞，采用液面差法，也可用升高温度法，故选AB；
（2）H2O2在MnO2催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$O2↑+2H2O；
（3）由甲组两个实验对比可以看出实验Ⅱ中催化剂与实验Ⅰ中的相同，而过氧化氢浓度不同，因此甲组的实验目的为探究浓度对速率的影响，所以Ⅱ中取10mL 5%H2O2溶液；
（4）①由图象可知在体积-时间图，斜率即可代表化学反应速率，由甲组实验两条曲线可知，甲组实验Ⅱ斜率大，因此H2O2的浓度越大分解速率越快，
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强，放出气体的速率越快，由题意知BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2的反应物为BaO2和H2SO4，产物为H2O2，根据原子守恒可知另一种产物为硫酸钡，即：BaO2+H2SO4=H2O2+BaSO4↓，由图可知酸性条件下，H2O2分解的速率慢，
故答案为：
（1）AB；（2）2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；（3）过氧化氢溶液的浓度；10；
（4）①越快；②碱；③BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2；过氧化氢在酸性环境下分解较慢．

点评 此题考查外界因素对化学反应速率的影响，涉及气密性的检验方法主要有三个，则答案不唯一，但原则都是先让装置和水构成封闭的整体，改变某一条件使压强发生改变来判断气密性的好坏，此题综合性较强，难度适中．

练习册系列答案
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