问题 实验题

课外小组研究“影响H2O2生成O2反应速率的因素”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 的反应速率

【实验过程】实验装置如图:

实验操作:检查装置的气密性良好。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
反应物5%H2O2 50 mL5%H2O2     3%H2O250 mL
加入固体0.5gCuO0.5gMnO2 0.5gMnO2       
收集等体积O2所需时间105 s45s 78 s
(1)实验②中加入H2O2溶液的体积为                                mL;

(2)充分反应后,将实验②中剩余物质里的MnO2提取的方法是            

【结论】该探究过程得出的结论是                                       

【反思】 H2O2在常温加入MnO2 后反应速率加快。小敏提出,为了更好的证明二氧化锰是否对H2O2生成O2的反应速率有影响,还应该增加一组对比实验。该实验选用的药品和用量为                                                              

【实验拓展】小敏用收集的气体进行氧气的性质实验。

(1)铁丝在氧气中燃烧,其反应的化学方程式为                         

(2)小敏发现用收集的气体进行铁丝燃烧实验时,没有产生明显的火星四射现象。造成这种结果的可能原因是                                              

答案

(1)50  (2)过滤

【结论】使用催化剂和增大双氧水的浓度都会加快反应速率(答案合理即给分)

【反思】50mL5%双氧水(不加催化剂)或50mL3%双氧水(不加催化剂)

【实验拓展】 (1)

(2) 收集的氧气不纯。因为在加入双氧水后立即就收集,首先排出的是锥形瓶内的空气,使收集的气体中氧气的纯度不高,导致实验现象不明显。(答案合理即给分)

题目分析:【实验过程】(1)从实验记录①和②中可以看出,它们中分别加入的是不同的物质作催化剂,是探究影响化学反应速率的催化剂因素,再结合对比试验中的控制变量法(实验中只能有一个量不同),可知过氧化氢溶液的量应相同,故为50ml。

(2)由于MnO2是该反应的催化剂,故充分反应后不变,又因为MnO2不溶于水,故要将实验②中剩余物质里的MnO2提取,可用过滤的方法。

【结论】根据实验①②的对比可知,使用催化剂会加快反应速率;根据实验②③的对比可知,增大双氧水的浓度会加快反应速率。

【反思】要证明二氧化锰是否对H2O2生成O2的反应速率有影响,还应该增加一个不使用MnO2作催化剂的对照组,进行对比实验,故该实验选用的药品和用量为50mL5%双氧水(不加催化剂)或50mL3%双氧水(不加催化剂)。

【实验拓展】(1)铁丝在氧气中燃烧,生成四氧化三铁,故其反应的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4

(2)没有产生明显的火星四射现象,可能是所收集到的氧气不纯造成的,因为在加入双氧水后立即就收集,首先排出的是锥形瓶内的空气,使收集的气体中氧气的纯度不高,导致实验现象不明显。

点评:对于验证型实验探究,要熟记物质的性质或变化规律,根据给出的实验设计方案,进行实验、分析和探究,并通过观察、记录和分析的实验现象,来验证该物质的性质或变化规律等。

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