Question

某興趣小組同學(xué)對實驗室制備氧氣的若干問題進行如下實驗探究．

（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲同學(xué)設(shè)計以下對比實驗：
Ⅰ．將2.45g KClO₃與1.0g MnO₂均勻混合加熱
Ⅱ．將 x g KClO₃與1.0g CuO均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢．通常采用的方法有：
①測相同時間內(nèi)產(chǎn)生O₂的體積；②測

 

；
Ⅰ中反應(yīng)的反應(yīng)表達式是

 

；Ⅱ中x的值應(yīng)為

 

．
（2）乙同學(xué)探究了濃度對雙氧水分解速度的影響，用如圖1裝置進行實驗，通過比較

 

就能達到實驗?zāi)康模?br />（3）丙同學(xué)通過實驗測定過氧化氫溶液中過氧化氫的含量，準確取用100g某過氧化氫溶液和2.5g二氧化錳，待不再產(chǎn)生氣泡后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理得知：生成氧氣1.6g．試計算過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分數(shù)．

 

（寫出計算過程）
【資料】
①化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類和質(zhì)量都不改變；
②分解過氧化氫制氧氣的微觀過程可用如圖2表示．

Answer 1

考點：催化劑的特點與催化作用,影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,有關(guān)溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的簡單計算,根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式的計算

專題：科學(xué)探究

分析：（1）根據(jù)在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢可采用測相同時間內(nèi)產(chǎn)生O₂的體積或收集相同體積O₂所需的時間進行解答；
Ⅰ、根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下分解成氯化鉀和氧氣分析；
Ⅱ、根據(jù)控制氯酸鉀的質(zhì)量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析；
（2）根據(jù)實驗生成氧氣，所以敞口的容器中剩余物質(zhì)的質(zhì)量減輕，比較相同時間天平讀數(shù)差值大小（或電子稱上示數(shù)減小的速度）也能達到實驗?zāi)康倪M行解答；
（3）根據(jù)催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后，質(zhì)量不變，化學(xué)性質(zhì)不變；生成氧氣的質(zhì)量可以計算過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量分析作答．

解答：解：（1）在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢可采用測相同時間內(nèi)產(chǎn)生O₂的體積或收集相同體積O₂所需的時間；
Ⅰ、氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下分解成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的文字表達式是：
氯酸鉀

二氧化錳

加熱

氯化鉀+氧氣；
Ⅱ、控制氯酸鉀的質(zhì)量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，所以x的值應(yīng)為2.45；
（2）實驗生成氧氣，所以敞口的容器中剩余物質(zhì)的質(zhì)量減輕，所以本實驗中，根據(jù)比較相同時間天平讀數(shù)差值大小（或電子稱上示數(shù)減小的速度）也能達到實驗?zāi)康模?br />（3）設(shè)原過氧化氫溶液中過氧化氫的質(zhì)量為x
2H₂O₂

MnO2  .

  2H₂O+O₂↑，
 68                32
  x                1.6g
   
  

68

x

=

32

1.6g

  x=3.4g
該溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)=

3.4g

100g

×100%=3.4%
故答案為：（1）收集相同體積O₂所需的時間；2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑；2.45；
（2）相同時間天平讀數(shù)差值大�。ɑ螂娮臃Q上示數(shù)減小的速度）；
（3）原過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分數(shù)3.4%．

點評：本題通過實驗探究了二氧化錳和氧化銅在過氧化氫制氧氣中的催化作用，側(cè)重實驗?zāi)芰�和分析能力的考查�?/div>