Question

【題目】某小組同學(xué)在用過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少。為此，他們進(jìn)行了如下探究。

（猜想與假設(shè)）

① 速度慢、氣泡少可能與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。

② 速度慢、氣泡少可能與MnO2的質(zhì)量有關(guān)。

（進(jìn)行實(shí)驗(yàn)）根據(jù)如圖進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)1：用26 mg MnO2與5 mL不同濃度過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓強(qiáng)變化如圖1。

實(shí)驗(yàn)2：用5 mL 1.5%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量MnO2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，壓強(qiáng)變化如圖2。

（解釋與結(jié)論）

（1）過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的化學(xué)方程式為______。

（2）實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是_______。

（3）實(shí)驗(yàn)2的目的是_______。

（4）欲得出“MnO2對(duì)過氧化氫分解有催化作用”的結(jié)論，需要對(duì)比______。

（反思與評(píng)價(jià)）

（5）小組同學(xué)在制取氧氣過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少的原因可能是______。

（6）利用上圖裝置探究“溫度對(duì)過氧化氫分解速率”的影響，是否合理，理由是______。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O + O2↑ 過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫分解速度越快，產(chǎn)生氣泡越多 探究速度慢、氣泡少是否與MnO2的質(zhì)量有關(guān) 實(shí)驗(yàn)2中加入0 mg和16 mg（或26 mg或36 mg）MnO2后壓強(qiáng)的變化 過氧化氫溶液濃度低或MnO2質(zhì)量小或過氧化氫溶液濃度低、MnO2質(zhì)量小 不合理，因?yàn)闇囟葘?duì)壓強(qiáng)也有影響

【解析】

過氧化氫在MnO2催化作用下生成水和氧氣。

（1）過氧化氫在MnO2催化作用下生成水和氧氣，故過氧化氫溶液與MnO2制取氧氣的化學(xué)方程式為2H2O22H2O + O2↑。

（2）實(shí)驗(yàn)1是用26 mg MnO2與5 mL不同濃度過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)2是用5 mL 1.5%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量MnO2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)1得到的結(jié)論是過氧化氫溶液濃度越大，過氧化氫分解速度越快，產(chǎn)生氣泡越多。

（3）實(shí)驗(yàn)2是用5 mL 1.5%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量MnO2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，故實(shí)驗(yàn)2的目的是探究速度慢、氣泡少是否與MnO2的質(zhì)量有關(guān)。

（4）欲得出“MnO2對(duì)過氧化氫分解有催化作用”的結(jié)論，則要控制二氧化錳的質(zhì)量。故需要對(duì)比實(shí)驗(yàn)2中加入0 mg和16 mg（或26 mg或36 mg）MnO2后壓強(qiáng)的變化。

（5）催化劑能加快化學(xué)反應(yīng)的速率，反應(yīng)物的濃度影響化學(xué)反應(yīng)的速率，故小組同學(xué)在制取氧氣過程中，發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速度很慢，產(chǎn)生的氣泡很少的原因可能是過氧化氫溶液濃度低或MnO2質(zhì)量小或過氧化氫溶液濃度低、MnO2質(zhì)量小。

（6）溫度越高，氣體運(yùn)動(dòng)速率越快，壓強(qiáng)越大，利用上圖裝置探究“溫度對(duì)過氧化氫分解速率”的影響，不合理，理由是溫度對(duì)壓強(qiáng)也有影響。