问题 实验题

(8分)某课外小组研究“影响H2O2生成O2快慢的因素”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 的快慢

【实验过程】实验装置图如下:

实验操作:检查装置气密性良好。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 100 mL5%H2O23%H2O2100 mL
加入固体0.5 g氯化钠固体0.5 g二氧化锰 
收集气体的时间165 s46s 80 s
(1)H2O2溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为             

(2)实验②中加入H2O2的体积为            mL。

(3)实验③中加入的固体和用量为             

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

【反思】H2O2在常温下分解缓慢,加入MnO2 后反应明显加快。小红提出,为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对H2O2生成O2快慢有影响,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】小红用收集的气体进行氧气的性质实验。

(1)检验氧气的方法是                  

(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验,现象都不明显。造成这种结果的原因是                

答案

MnO2

 

【实验过程】(1)2H2O2      2H2O +O2↑            ……………………………1分

(2)100                                    ……………………………………………………1分

(3)0.5 g二氧化锰                      ……………………………………………………1分

【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H2O2生成O2 的速度(或催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的快慢)               

说明:只答催化剂或浓度给1分     ………………………………………2分

【反思】5%H2O2 100 mL(不加其他催化剂)            …………………………1分

【实验拓展】(1)将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气。

                                                ……………………………………………………1分

(2)反应后首先排出的是锥形瓶中的空气,因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高,导致铁丝无法在收集的气体中燃烧现象不明显。    ……………………………1分

题目分析:【实验过程】

(1)H2O2溶液和二氧化锰制取氧气的化学方程式为2H2O22H2O +O2↑。

(2)为保证实验的科学性,实验②中加入H2O2的体积为应与实验①和③的液体体积相同,即100ml。

(3)为保证实验的科学性,实验③中加入的固体是二氧化锰,其用量应与实验①和②的固体质量相同,即0.5g

【结论】使用催化剂、增大反应物浓度可以加快H2O2生成O2 的速度(或催化剂和反应物浓度都会影响H2O2生成O2 的快慢)。

【反思】为了更好的证明二氧化锰和氯化钠是否对H2O2生成O2快慢有影响,还应该增加一组对比实验,即只用5%H2O2 100 mL(不加其他催化剂),测定其分解反应的时间。

【实验拓展】(1)检验氧气的方法是将带火星的木条插入集气瓶中,木条复燃,证明集气瓶中为氧气。

(2)小红发现用该气体进行氧气的性质实验,现象都不明显。造成这种结果的原因是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所致,因为反应后首先排出的是锥形瓶中的空气,因此立即收集放出的气体中氧气纯度不高,导致实验现象不明显。

点评:为保证实验探究的科学性,控制一定的变量是有必要的;催化剂可以改变化学反应的速率,但其本身的质量和化学性质都不变。

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