Question

某研究小组对用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的实验条件进行探究．他们进行了以下实验：
①往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
②往盛有5mL w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g MnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃．
③往盛有5mL w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g Fe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃．
④经检验，②、③中反应后试管中仍分别含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
问题：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反应中的作用是

 

．
（2）实验 ②、③中H₂O₂的浓度（w%）以

 

为宜，你的理由是

 

．
（3）写出实验②化学反应的方程式

 

．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类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% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

问题：（4）从上表中能得出哪些结论？
①

 

_；
②

 

；
（5）再写出一个用MnO₂作催化剂的化学反应方程式

 

．

Answer 1

分析：根据催化剂的特点：改变反应速度而自身的化学性质和质量不变，题目设计了多步实验对此进行检验，通过对比实验的现象和结果，得出两固体的催化作用；然后通过改变过氧化氢溶液的浓度，又对影响反应速度的影响因素进行了进一步探究，通过分析实验数据得出影响因素；根据实验室制氧气的反应原理写出相关的化学方程式．

解答：解：（1）对比实验①②④和实验①③④可得到二氧化锰、三氧化二铁在反应中起到了加快反应速度的作用且自身没有改变；
（2）因为是对比试验，需要具备相同的实验条件；
（3）实验②化学反应的方程式：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；
（4）对比时间记录表中不同浓度的过氧化氢放出相同体积氧气所消耗时间，可发现H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快；对比相同浓度的过氧化氢使不同催化剂时产生相同体积氧气所消耗时间，可发现MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）写出一个用MnO₂作催化剂的化学反应方程式为：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
故答案为：
（1）催化作用
（2）5%；在体积和过氧化氢溶液的溶质的质量分数都相同的条件下实验，才能比较出不加催化剂和加入二氧化锰或氧化铁后的催化作用．
（3）2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑
（4）①相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好②在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快．
（5）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

点评：实验数据分析时，通过对比发现数据的变化找出造成实验数据变化的原因，从而得出变化的规律．