问题 实验题

(14分)某课外兴趣小组对双氧水(H2O2水溶液)做了如下实验探究。

(1)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条试之。测定结果如下:

催化剂(MnO2操作情况观察结果反应完成所需的时间
粉末状混合不振荡剧烈反应,使木条复燃3.5分钟
块状 反应较慢,火星红亮但木条未复燃30分钟
①写出H2O2反应的化学方程式                                       

②实验结果说明催化剂作用的大小与                      有关。

(2)取三份含有等量H2O2,但质量分数不同的双氧水,分别向其中加入1克MnO2粉末。测定结果如下:

双氧水体积操作情况反应完成所需的时间收集到气体体积反应后液体温度
a1%的150mL 11分钟539mL24℃
a2%的15mL混合不振荡1分20秒553mL56℃
a3%的7.5mL 9秒562mL67℃
请简要说明:

①反应完成所需的时间不同的原因                                    

②反应后液体温度不同的原因                                        

③收集到气体体积不同的原因                                        

(3)向含有酚酞的NaOH稀溶液中,逐滴滴入10%的双氧水,红色褪去。

①已知双氧水显弱酸性,试写出H2O2的电离方程式:                     

②小组讨论红色褪去的原因时,甲同学认为是双氧水显酸性所致;乙同学认为是双氧水有较强氧化性所致。请你设计一个简单实验来说明是甲对还是乙对。(简要文字说明)

答案

(每空2分,共14分)

(1)①

②催化剂的表面积(聚集状态)

(2)①溶液质量分数不同,液体温度不同

②反应放热相同,但液体的量不同

③液体的量不同,液体温度不同(影响气体在溶液中的溶解量)

(3)①H2O2HO2+H(H2O2HOO+H

②在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液,若红色恢复说明甲对,若红色不恢得则说明乙对

(1)①双氧水在催化剂的作用下,分解生成氧气,反应的方程式是2H2O22H2O+O2↑。

②根据反应完成所需的时间课判断,催化剂作用的大小与催化剂的表面积(聚集状态)有关系。

(2)①由于溶液的质量分数不同,同时溶液的温度不同,从而导致反应速率不同,所以反应完成所需的时间不同。

②由于双氧水的质量相同,所以反应放出热量相同,但液体的量不同,所以溶液的温度是不同的。

③由于液体的量不同,且液体温度不同,从而影响气体在溶液中的溶解量,所以收集到的氧气是不同的。

(3)①双氧水可以看作是二元弱酸,电离是分步的,即H2O2HO2+H(H2O2HOO+H)。

②如果是双氧水有较强氧化性所致,则再加入氢氧化钠溶液,是不能显红色的,加粗可以鉴别,即在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液,若红色恢复说明甲对,若红色不恢得则说明乙对。

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