Question

【题目】某小组对H2O2溶液制取氧气进行了如下探究：

【探究一】：探究不同催化剂对H2O2分解快慢的影响

该小组采用了如下图所示装置进行实验，实验中催化剂均为0.4g，H2O2溶液浓度均为10％20mL，在C框中连接导管和量筒，并测量收集到50mL水时的某项数据，经计算后的数据如下表：

催化剂种类	气体产生速率(mL/s)
二氧化锰	3.5
氧化铜	4.5
活性炭	5.8

(1)检查A装置气密性的方法是：用弹簧夹夹住A装置右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若___________，则气密性良好。

(2)C框内选用C1或C2装置，对该探究实验结论有无影响______。

(3)从实验数据可知：相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为________。

(4)该探究实验中，需要测定的数据是____________。

(5)当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积______50mL(填“大于”、“等于”、“小于”)。

【探究二】：探究H2O2溶液浓度对分解速率的影响

如图：在250mL三颈瓶中，加入MnO2均为0.5g，在恒压漏斗中加入不同浓度的H2O2溶液各20mL分别进行实验。并用温度传感器测量并绘制出瓶内温度与时间关系图。如下图所示。

再将该装置的三颈瓶浸入水浴池中(该池可使瓶内的溶液温度恒定在20℃)，用上述实验中相同量的各物质重复上述实

验，用气压传感器测量并绘制出瓶内气压与时间关系图。如下图所示。

(6)实验中，恒压漏斗的作用是__________。

(7)由图1知道：H2O2溶液分解时会_________热量(填“放出”或“吸收”)。

(8)由图2知道： H2O2溶液浓度越高，其分解反应速率越______(填“快”或“慢”)，以10％H2O2溶液为例，20S后三颈瓶内气压约由高缓慢降低的原因是_________。

(9)影响H2O2溶液分解速率的因素，除了催化剂的种类、H2O2溶液浓度外，还可能有的因素如：__________(请写出一种)。

Answer 1

【答案】 一段时间后，漏斗中的水不滴下(或漏斗下管口有水柱) 无 活性炭＞CuO＞MnO2 收集50mL氧气所需的时间 小于 使恒压漏斗与三颈瓶内气压相等，便于H2O2溶液自行下滴 放出 快 20S反应结束，放热停止，但随着装置散热，温度会下降，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小 催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度(写溶液的压强不得分)

【解析】 (1)探究有气体参与的反应实验时，要检查装置的气密性，检查A装置气密性的方法是夹住右侧导气管，打开①的两个活塞，向其中加水，若水不滴下(或漏斗下管口有水柱)，则气密性良好；(2)反应产生的气体把B中的水压入量筒中，选用C1或C2装置，对该探究实验结论都没有影响；(3)催化剂能改变化学反应速率，反应速率越快催化效果越好从实验数据可知，相同条件下表中催化剂的催化效果由强到弱依次为：活性炭＞＞；（4）根据题意可知，该探究实验中，需要收集50mL氧气，所以需要测定集50mL氧气的时间；（5）由于过氧化氢在二氧化锰的催化作用下放出热量，气体受热膨胀，体积增大，所以当量筒中收集到50mL水时，双氧水分解出的氧气体积小于50mL； (6)实验中，恒压漏斗的作用是使溶液自行下滴(使漏斗及三颈瓶成为一个整体)；（7）由图1知道： 溶液分解时会放出热量；(8)根据数据可以知道溶液浓度越高，反应速率越快，以10%溶液为例，20S后三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是：反应结束，温度下降，气体也因冷却而收缩，使得三颈瓶内气压开始缓慢减小；(9)影响溶液分解速率的因素，除了催化剂的种类、溶液浓度外，还可能与催化剂的用量、催化剂颗粒大小或过氧化氢溶液的温度有关。