Question

化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液和催化劑二氧化錳粉末采用下圖來(lái)制取氧氣，但對(duì)老師提供的一瓶標(biāo)簽?zāi)：�的“■■水”產(chǎn)生了爭(zhēng)議，小明認(rèn)為是蒸餾水，小華認(rèn)為是俗稱“雙氧水”的過(guò)氧化氫溶液．
（1）請(qǐng)你幫助他們檢驗(yàn)該瓶試劑．

操作步驟	現(xiàn)象	結(jié)論

（2）裝置中儀器a是分液漏斗，通過(guò)活塞的“開”、“關(guān)”可以隨時(shí)滴加過(guò)氧化氫溶液，他們能不能得到平穩(wěn)的氧氣流？

 

．
（3）為了得到干燥的氧氣他們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下用濃硫酸除去氧氣中混有的水蒸氣，設(shè)計(jì)了如下圖所示的裝置圖，請(qǐng)你在方框中添上帶橡皮塞的玻璃管．

（4）小華同學(xué)想繼續(xù)“探究紅磚粉作為過(guò)氧化氫溶液分解反應(yīng)中的催化劑”這一命題，她設(shè)計(jì)并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn)：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)
			各步驟結(jié)論	總結(jié)
實(shí)驗(yàn)一	在一支試管中倒入一定量的過(guò)氧化氫溶液，伸入帶火星的木條．	有極少量的氣泡，木條不復(fù)燃	過(guò)氧化氫在常溫下能產(chǎn)生少量氧氣	紅磚粉是過(guò)氧化氫分解的催化劑
實(shí)驗(yàn)二	加入少量紅磚粉，伸入帶火星木條．	木條復(fù)燃	過(guò)氧化氫溶液和紅磚粉混合能____產(chǎn)生氧氣．

①在小華的探究實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)二起的作用是

 

；
②小明同學(xué)認(rèn)為僅由上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)“總結(jié)”，他補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的探究實(shí)驗(yàn)，最終完成了對(duì)“命題”的實(shí)驗(yàn)證明．
第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量，其目的是：

 

；第二方面的實(shí)驗(yàn)是需要證明

 

．
③寫出雙氧水在紅磚粉的作用下分解的符號(hào)表達(dá)式

 

．

Answer 1

分析：（1）根據(jù)過(guò)氧化氫的性質(zhì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行判斷，常溫下雙氧水在二氧化錳催化下可分解放出氧氣，而蒸餾水常溫下不能分解；
（2）分液漏斗能夠控制滴加液體的速度和質(zhì)量，因此發(fā)生裝置使用分液漏斗能夠控制反應(yīng)速率，而得到平穩(wěn)氣流；
（3）用濃硫酸除去氧氣中混有的水蒸氣，需要使混有水蒸氣的混合氣體通過(guò)濃硫酸，因此所設(shè)計(jì)的裝置應(yīng)滿足這一要求；
（4）在驗(yàn)證紅磚粉的催化作用時(shí)，可設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明紅磚粉能加快反應(yīng)的速度，且反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量的化學(xué)性質(zhì)保持不變．

解答：解：（1）可取適量無(wú)色液體加入少量二氧化錳，若有氣體產(chǎn)生，則可說(shuō)明無(wú)色液體為雙氧水即過(guò)氧化氫溶液；
（2）利用分液漏斗能起到控制滴加過(guò)氧化氫溶液的速度和質(zhì)量，因此達(dá)到控制反應(yīng)放出氧氣速度的目的，而實(shí)現(xiàn)得到平穩(wěn)氣流的作用；
（3）為滿足使混有水蒸氣的混合氣體通過(guò)濃硫酸的干燥要求，進(jìn)氣導(dǎo)管需伸入濃硫酸中，而出氣導(dǎo)管只需要露出橡膠塞少許；
（4）①紅磚粉只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率，所以在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)設(shè)計(jì)了二個(gè)對(duì)比實(shí)驗(yàn)：一個(gè)實(shí)驗(yàn)在試管中只放雙氧水，雙氧水也能分解產(chǎn)生氧氣，但產(chǎn)生氧氣的速度太慢．第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，在試管中既放雙氧水也放紅磚粉，能很快的放出氧氣；
②為了說(shuō)明紅磚粉在此實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)前后的質(zhì)量保持不變．做了兩次稱量，目的是比較紅磚粉反應(yīng)前后質(zhì)量是否變化．還需要驗(yàn)證紅磚粉在反應(yīng)后的化學(xué)性質(zhì)是否改變．
③雙氧水在紅磚粉的催化作用下分解的化學(xué)方程式為2H₂O₂

紅磚粉  .

2H₂O+O₂↑；
故答案為：
（1）

作步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
取少量的液體于試管中，向其中加入少量二氧化錳	若反應(yīng)產(chǎn)生氣泡 若無(wú)現(xiàn)象	該液體為雙氧水 該液體為蒸餾水

（2）能；
（3）

（4）①對(duì)比（或?qū)φ盏龋�；②比較紅磚粉在過(guò)氧化氫分解前后的質(zhì)量；紅磚粉的化學(xué)性質(zhì)不變；③2H₂O₂

紅磚粉  .

2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng)：在確定一種物質(zhì)是催化劑時(shí)，不但要確定它能否改變化學(xué)反應(yīng)的速率，還要確定它反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．只有這兩條都不變，才是催化劑．