在我校实验室实施的扬州市2011年中考化学实验操作考查刚刚落下帷幕.实验考查中H2O2分解制氧气为何不采用MnO2作催化剂?同学们为之展开了探究.
I、他们首先配制实验所需的50mL、6%的H2O2溶液.
[配制溶液]
现有一瓶新购置的双氧水,标签如图所示.
(1)若用这瓶双氧水来配置6%的医用双氧水1500g,需要这种双氧水的质量是多少克?
(2)另有一瓶5个月前购进的相同规格的双氧水,经检测,已缓慢分解放出了9.6g氧气,求现在剩余的该瓶溶液中溶质的质量分数.
II、然后同学们又比较了各催化剂在室温下对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况.
[实验记录]各催化剂对50mL、6%的H2O2溶液分解反应的催化作用情况(室温22℃)
催化剂及用量O2 平均产量制氧所需时间成本反应情况
MnO21.0g919mL10′03″0.11元分解先快后慢
10%FeCl3溶液5滴985mL4′50″0.02元均匀产生O2
15%CuSO4溶液5滴955mL4′57″0.03元均匀产生O2
[实验分析]由表中数据及实验体验可以得出,MnO2 催化分解H2O2制氧气有两点不足,①开始反应速率过快,氧气产生后,发生装置内压强骤然增大,使用分液漏斗滴液往往受阻,收集氧气排水或排空气时稍微耽搁,就会有不少O2 逸失,到收集最后一瓶O2反应变慢,耗时太长.②________.
[提出问题]同学们认为用FeCl3溶液作催化剂效果最好.但FeCl3溶液为何能催化分解H2O2
[实验猜想]已知FeCl3在水中可解离出Fe3+ 和Cl-,同学们提出以下猜想:
甲同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的H2O;
乙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Fe3+
丙同学的猜想是:真正催化分解H2O2的是FeCl3溶液中的Cl-
你认为最不可能的是________ 同学的猜想,理由是________.
同学们对余下的两个猜想,用实验进行了探究,请你仔细分析后填空:
[实验过程1]向盛有5mL、6% H2O2溶液的试管中加入少量的HCl溶液,并把带火星的木条伸入试管.
[实验现象1]无明显现象.对应结论:________.
[实验过程2]另向盛有5mL、6%的H2O2溶液的试管中加入少量的________,并再次把带火星的木条伸入试管.
[实验现象2]________.
对应结论:________.
[拓展研究]
同学们还比较了FeCl3和CuSO4两种盐对H2O2分解的催化效果,他们分成甲、乙两组,分别设计了如图一、图二所示的实验并进行了实验.(设两种盐溶液的浓度等条件相同)

(1)指出仪器名称:A________  B________
(2)写出以FeCl3为催化剂的反应的化学方程式________.
(3)图一可通过观察________来定性比较得出结论.有同学提出将药品CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是________,你认为药品还可以作何改进?________.
(4)检查图二装置气密性的方法是:________(填“打开”或“关闭”)仪器A的活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察到活塞又回到了原位,则说明装置气密性________(填“良好”或“不好”).该组同学利用图二所示实验需测量的数据是________(填序号:A.一定时间内收集到的气体体积  B.收集一定体积的气体所需双氧水的质量).
研究小组还对溶液浓度、温度等实验条件进行了探究.下表选取了部分实验数据:
用足量等体积H2O2溶液制取相同体积O2所需的时间
浓度
时间(min)
条件
30% H2O215% H2O25% H2O2
加入a g MnO20.20.82.0
[交流讨论]从上表中还能得出的结论是:________.

 0  7043  7051  7057  7061  7067  7069  7073  7079  7081  7087  7093  7097  7099  7103  7109  7111  7117  7121  7123  7127  7129  7133  7135  7137  7138  7139  7141  7142  7143  7145  7147  7151  7153  7157  7159  7163  7169  7171  7177  7181  7183  7187  7193  7199  7201  7207  7211  7213  7219  7223  7229  7237  211419 

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