Question

【題目】過(guò)氧化氫在生產(chǎn)生活中有廣泛應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)小組對(duì)過(guò)氧化氫進(jìn)行探究。

（1）探究過(guò)氧化氫分解的催化劑種類(lèi)。下面是他們?cè)O(shè)計(jì)的三組實(shí)驗(yàn)裝置，在兩兩對(duì)比實(shí)驗(yàn)中(其他條件都相同)，下列觀察(或測(cè)定)方法在比較出催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解加速效果的依據(jù)分別是。

第一組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中___________________。

第二組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢；

第三組分兩次實(shí)驗(yàn)，比較反應(yīng)過(guò)程中______________________________。待第三組實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫完全分解后，最終產(chǎn)兩次產(chǎn)生氣體的體積____________________(填“相同”或“不同”)，并在催化劑的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖中畫(huà)出二者的關(guān)系____________________。

（2）某興趣小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)使帶火星木條復(fù)燃的氧氣含量最低值是48%，但用帶火星的木條直接檢驗(yàn)過(guò)氧化氫溶液受熱分解產(chǎn)生的氧氣時(shí)，往往難以復(fù)燃，這是因?yàn)樵诩訜嵘�成氧氣的同時(shí)產(chǎn)生大量水蒸氣所致，此時(shí)混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線如圖1所示。若只考慮氧氣的體積分?jǐn)?shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，欲使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)將加熱過(guò)氧化氫溶液的最高溫度控制在大約____________________°C。某同學(xué)改用如圖2的裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃，其原因是___________________。

（3）模擬氫氧焰實(shí)驗(yàn)按如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

①關(guān)閉K，通入氫氣，點(diǎn)燃。為保證安全，點(diǎn)燃?xì)錃庵�前�?yīng)先____________________。將鐵絲網(wǎng)放在火焰上灼燒，鐵絲網(wǎng)只發(fā)紅，不熔斷。

②打開(kāi)K，通入氧氣，火焰更明亮，鐵絲熔斷，說(shuō)明燃燒的劇烈程度與氧氣的___________________有關(guān)。

Answer 1

【答案】兩個(gè)氣球體積變化的快慢 收集一 定體積氧氣所需時(shí)間 相同 87℃ U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度 驗(yàn)純 濃度

【解析】

過(guò)氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣，催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變。

（1）過(guò)氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣。

第一組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中兩個(gè)氣球體積變化的快慢。

第二組同時(shí)實(shí)驗(yàn)，觀察比較反應(yīng)過(guò)程中兩者產(chǎn)生氣泡的快慢；

第三組分兩次實(shí)驗(yàn)，比較反應(yīng)過(guò)程中收集一定體積氧氣所需時(shí)間。催化劑只能影響反應(yīng)速率，不改變產(chǎn)物的質(zhì)量或者體積，待第三組實(shí)驗(yàn)中過(guò)氧化氫完全分解后，最終產(chǎn)兩次產(chǎn)生氣體的體積相同，催化劑在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，催化劑的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系圖中畫(huà)出二者的關(guān)系為。

（2）使帶火星木條復(fù)燃的氧氣含量最低值是48%，由混合氣體中氧氣的體積分?jǐn)?shù)隨溫度變化的曲線圖1可知，欲使帶火星的木條復(fù)燃，應(yīng)將加熱過(guò)氧化氫溶液的最高溫度控制在大約87℃，改用圖2的裝置后能使帶火星的木條復(fù)燃，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，氧氣的濃度要達(dá)到一定濃度，故原因是U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度。

（3）①關(guān)閉K，通入氫氣，點(diǎn)燃。氫氣是可燃性氣體，為防止發(fā)生爆炸，在點(diǎn)燃前必須檢驗(yàn)純度，為保證安全，點(diǎn)燃?xì)錃庵�前�?yīng)先驗(yàn)純。將鐵絲網(wǎng)放在火焰上灼燒，鐵絲網(wǎng)只發(fā)紅，不熔斷。

②打開(kāi)K，通入氧氣，火焰更明亮，鐵絲熔斷，氧氣具有助燃性，濃度越高，燃燒越明顯，說(shuō)明燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關(guān)。