Question

【题目】某小组同学在用过氧化氢溶液与制取氧气的过程中，发现反应的速率很慢，产生的气泡很少。对此，它们进行了如下探究：

（猜想与假设）

①速率慢、气泡少可能与过氧化氢溶液的浓度有关。

②速率慢、气泡少可能与的质量有关。

（进行实验）

根据图甲进行如下实验。

实验1：用26mg与5mL不同浓度过氧化氢溶液进行实验，压强变化如乙图1。

实验2：用5mL 1.5%过氧化氢溶液与不同质量进行实验，压强变化如乙图2。

（解释与结论）

（1）实验1得到的结论是______，实验2的目的是______。欲得出“能加快过氧化氢的分解”这一结论，需要对比______。（简要的写出实验设想）

（2）小组同学查阅资料得知：多种物质能催化过氧化氢的分解。

（实验探究）

实验证明，溶液也能显著加快过氧化氢的分解，溶液主要含有三种粒子（），稀硫酸中含有三种粒子（）为了进一步探究溶液中哪种粒子能起催化作用，小组同学作了以下分析和设计：

①小组同学认为最不可能的是，他们的理由是______。

②要说明另外的两种粒子是否起到催化作用，小组同学设计了如下实验，完成探究活动。

实验步骤	实验现象	结论
a.取一支试管加入5mL 5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴稀硫酸	溶液中几乎没有气泡放出	验证明，起催化作用的是______。
b.另取一支试管加入5mL 5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴硫酸铜溶液	溶液中有大量气泡放出

（3）（反思与评价）

小组同学在进行实验1和2制取氧气过程中，发现反应的速度很慢，产生的气泡很少的原因可能是______、______。

（4）利用图甲装置不能探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响，其理由是______。

Answer 1

【答案】其他条件相同的情况下，过氧化氢的浓度越大，反应速率越快 其他条件相同的情况下，二氧化锰质量对过氧化氢分解速率的影响 过氧化氢质量分数相同时，加和不加二氧化锰的两种情况下压强变化的情况 过氧化氢溶液中含有水 过氧化氢的浓度低 催化剂的量太少 水受热转化为水蒸气导致气压变化

【解析】

[解释与结论]

（1）根据实验1对应的图标可以看出，在相同的时间内，质量分数越大的过氧化氢容易导致装置内的压强越大，也就是生成的氧气越多，即反应越快，所以实验1得到的结论是其他条件相同的情况下，过氧化氢的浓度越大，反应越快；

根据实验2对应的图标可以看出，在相同的时间内，加入的二氧化锰的质量越大的过氧化氢容易导致装置内的压强越大，也就是生成的氧气越多，即反应越快，实验2的目的是其他条件相同的情况下，二氧化锰越多反应越快；

欲得出“MnO2对过氧化氢分解有催化作用”的结论，需要对比过氧化氢质量分数相同，而加和不加二氧化锰的两种情况下压强变化的情况；

[实验探究]

（2）①催化剂在化学反应前后质量和化学性质不变；某同学认为最不可能的是H2O，他的理由是；过氧化氢溶液中含有水；

②a．取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴稀硫酸；溶液几乎没有气泡放出；b．另取一支试管加入5mL5%过氧化氢溶液，然后加入2-3滴氯化铜溶液；溶液中有大量气泡放出；实验证明，起催化作用的是Cu2+；

[反思与评价]

（3）小组同学在进行实验1和2制取氧气过程中，发现反应的速度很慢，产生的气泡很少，这可能是过氧化氢的浓度低或催化剂的量太少造成的；

（4）过氧化氢分解放热，水受热转化为水蒸气造成气压改变，所以不能利用图甲装置探究“温度对过氧化氢分解速率”的影响；