Question

4．某興趣小組同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的條件進(jìn)行如下探究實(shí)驗(yàn)．
（1）為探究催化劑的種類對(duì)過氧化氫溶液分解速率的影響，甲同學(xué)設(shè)計(jì)以下對(duì)比實(shí)驗(yàn)：
Ⅰ．將50ml濃度為6%過氧化氫溶液與1.0g MnO₂均勻
Ⅱ．將50ml濃度為X%過氧化氫溶液與1.0g CuO均勻
在相同溫度下，收集相同體積的氧氣，測定所用時(shí)間，比較反應(yīng)的快慢．
Ⅰ中反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式是，Ⅱ中X的值應(yīng)為6%
（2）乙同學(xué)為探究雙氧水的濃度對(duì)過氧化氫溶液分解速率的影響．在其他條件相同的情況下
進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，記錄各收集一瓶相同體積氧氣所需要的時(shí)間．

實(shí)驗(yàn)	雙氧水質(zhì)量（g）	雙氧水濃度	二氧化錳質(zhì)量（g）	收集時(shí)間（s）
1	100	6%	5	200
2	100	12%	5	100
3	100	18%		67

①取用二氧化錳的儀器是B（選填編號(hào)），實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g．

②相同條件下，實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生氧氣的速率最快，說明相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快．
（3）丙同學(xué)為了探究影響過氧化氫溶液分解速率的另一因素，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)步驟：
A．選擇裝置并檢查氣密性．
B．稱取0.1克的二氧化錳粉末加入容器中．
C．量取50毫升濃度約1%的過氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時(shí)間內(nèi)收集到氣體體積．
D．改變二氧化錳的質(zhì)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下．

時(shí)間/秒	生成氧氣的體積/毫升
	0.1克MnO2	0.2克MnO2	0.3克MnO2	0.4克MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

①本實(shí)驗(yàn)探究的問題是催化劑的質(zhì)量對(duì)雙氧水分解速率的影響．
②實(shí)驗(yàn)中除了量筒外，還需要用到的測量儀器有天平和秒表．
③為完成本實(shí)驗(yàn)，應(yīng)選擇下圖氣體發(fā)生和收集裝置中的組合是②⑤（選填序號(hào)）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)雙氧水在二氧化錳做催化劑的條件下分解成水和氧氣進(jìn)行分析；
根據(jù)控制雙氧水的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果進(jìn)行分析；
（2）①根據(jù)二氧化錳是固體粉末選擇取用裝置進(jìn)行分析；根據(jù)題目中提供的數(shù)字結(jié)合實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率的影響分析數(shù)據(jù)；
②根據(jù)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（3）①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析可知本實(shí)驗(yàn)探究的問題是二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解快慢的影響進(jìn)行解答；
②根據(jù)實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行解答；
③根據(jù)該反應(yīng)是固體和液體混合不需要加熱、氧氣的密度大于空氣的密度且氧氣不易溶于水進(jìn)行解答．

解答 解：（1）Ⅰ雙氧水在二氧化錳做催化劑的條件下分解成水和氧氣，化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
Ⅱ控制雙氧水的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，所以X的值應(yīng)該為：6%；
（2）①二氧化錳是固體粉末，取用時(shí)要用藥匙，故選：B；實(shí)驗(yàn)探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率的影響，所以在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g；
②通過實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，在相同的條件下，雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快；
（3）①根據(jù)圖中數(shù)據(jù)分析可知本實(shí)驗(yàn)探究的問題是二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解快慢的影響；故填：二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過氧化氫分解快慢的影響；
②實(shí)驗(yàn)所需的實(shí)驗(yàn)儀器：量筒、天平、秒表；故填：天平、秒表；
③該反應(yīng)是固體和液體混合不需要加熱，所以發(fā)生裝置選擇②；氧氣的密度大于空氣的密度以及氧氣不易溶于水，所以收集裝置選擇⑤．故填：②⑤．
故答案為：（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，6%；
（2）①B，5g；
②雙氧水濃度越高，反應(yīng)速率越快；
（3）①催化劑的質(zhì)量對(duì)雙氧水分解速率的影響；
②天平和秒表；
③②⑤．

點(diǎn)評(píng) 本題通過實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)?zāi)芰�和分析能力的考查�?/p>