Question

【题目】某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。

实验一 氧气制取实验

(1)现有如下装置:

①仪器a的名称是____________。

②实验室用过氧化氢溶液制氧气,应选择的发生装置是_____________(填字母)， 反应的的文字(符号)表达式为_____________。如果选用D收集氧气,依据的原理是____________，验满的方法是____________。

③选用C装置收集气体时，下列实验操作正确的是____________ (填序号， 可多选)。

A 反应前，将集气瓶住满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水糟中

B 导管口开始有气泡放出时，立即将导管口移入集气瓶

C 收集气体后，将集气瓶盖上玻璃片再移出水槽

实验二探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响

资料:溶液pH表示溶液的酸碱度，即所含氢离子浓度的负对数，氢离子浓度越大，pH越小。

(2)设计如下表实验方案:

实验序号	H2O2质量分数%	pH	温度/°C	每分钟气泡数
1	30	5	20
2	30	6	20
3	30	11	20
4	15	11	30
5	a	11	b

①实验1~3的实验目的是____________________________。

②a=______________；b=_____________。

实验三探究制取氧气的适宜催化剂

(3)实验方案如下:

Ⅰ用MnO2、CuO、 Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。

Ⅱ取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用左下图装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到图的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是________________。

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因是_________________。

③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是__________________。

Answer 1

【答案】铁架台 B （或） 密度比空气大 将带火星的木条平放在集气瓶口，若复燃则已满 AC D探究溶液pH对反应速率的影响(或其他合理答案) 15 20 确保催化剂用量一致 产气速率过快，导致气压过大,橡皮塞被弹出 CuO

【解析】

（1）①仪器a的名称是铁架台；故填：铁架台；

②实验室中用过氧化氢在二氧化锰的催化作用下制取氧气，同时生成水，该反应属于固液常温型，选择装置B来制取；氧气的密度比空气大，所以可用向上排空气法来收集氧气；氧气具有助燃性，验满时可将带火星的木条放在集气瓶口，若木条复燃，证明氧气已满；故填：B；（或）；氧气的密度比空气大；将带火星的木条平放在集气瓶口，若复燃则已满；

③A．反应前，将集气瓶注满水，用玻璃片盖着瓶口，倒立在盛水的水槽中，该选项操作正确；

B．开始反应后，不能有气泡冒出就立即收集，要等到气泡连续且均匀时，再将导管口移入集气瓶，这样收集的气体更纯净，该选项操作错误；

C．收集气体后，将集气瓶盖上玻瑞片再移出水槽，该选项操作正确。

故填：AC；

（2）①实验1～3中，H2O2质量分数和温度相同，只有溶液pH不同，所以实验1～3是为了探究溶液的pH对反应速率的影响；故填：探究溶液的pH对反应速率的影响；

②进行实验时要注意控制变量，4、5的pH相同，需要控制过氧化氢溶液的溶质质量分数相同或是温度相同，故a可以是15；b可以是20．或是a是30，b是30，故填：15；20；（合理即可）

（3）①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同是为了确保催化剂用量一致，故填：确保催化剂用量一致；

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，可能是因为产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出，故填：产生气体的速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出；

③从实验曲线看，二氧化锰太剧烈，氧化铁和三氧化二铬太慢，故催化效果较好、反应温和的催化剂是CuO，故填：CuO。