Question

【題目】某小組對(duì)H2O2溶液制取氧氣進(jìn)行了如下探究：

（探究一）：探究不同催化劑對(duì)H2O2分解快慢的影響。

該小組采用了如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中催化劑均為0.4g，H2O2溶液濃度均為10%20mL，在C框中連接導(dǎo)管和量筒，并測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)計(jì)算后的數(shù)據(jù)如下表：

催化劑種類	氣體產(chǎn)生速率(mL/s)
二氧化錳	3.5
氧化銅	4.5
活性炭	5.8

（1）實(shí)驗(yàn)前用彈簧夾夾住B裝置右側(cè)橡膠管，打開①的兩個(gè)活塞，向其中加水，一會(huì)兒水很難流下來。這一操作步驟的目的是_____________。

（2）為了較精確測(cè)定排出水的體積，C框內(nèi)應(yīng)選用的裝置為_______（選填“C1”或“C2”）。

（3）實(shí)驗(yàn)中，可以通過測(cè)定_______(選填字母)進(jìn)行探究。

A 產(chǎn)生相同體積氧氣所需時(shí)間 B 產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量 C 產(chǎn)生氧氣的總體積

（4）從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知：相同條件上表中催化劑的催化效果最好的是__________。

（探究二）：探究H2O2溶液濃度對(duì)分解速率的影響按如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn):水浴溫度控制在18℃，在250mL三頸瓶中加入MnO2均為0.5g，在恒壓漏斗中加入不同濃度的H2O2溶液各5mL分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)繪制圖象如下圖1、圖2所示。

（5）實(shí)驗(yàn)中，恒壓漏斗的作用是________

（6）由圖1知道：H2O2溶液分解時(shí)__________熱量(選填“放出或“吸收”)。

（7）由圖2知道：H2O2溶液濃度越高，其分解反應(yīng)速率越_______(選填“快”或“慢”)，以10%H2O2溶液為例，約30S后三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低的原因是_____________。

Answer 1

【答案】檢查裝置氣密性 C1 A 活性炭 平衡壓強(qiáng)，使過氧化氫溶液順利下滴 放出 快 30s反應(yīng)結(jié)束，放熱停止，隨著裝置冷卻，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低

【解析】

（1）制取氣體的實(shí)驗(yàn)，連接好裝置后要檢查裝置的氣密性，實(shí)驗(yàn)前用彈簧夾夾住B裝置右側(cè)橡膠管，打開①的兩個(gè)活塞，向其中加水，一會(huì)兒水很難流下來。這一操作步驟的目的是檢查裝置氣密性。

（2）為了較精確測(cè)定排出水的體積，C框內(nèi)應(yīng)選用的裝置為C1，防止因?yàn)閷?dǎo)氣管浸入水中而有誤差。

（3）為了比較化學(xué)反應(yīng)速率的快慢，該實(shí)驗(yàn)中，可以通過測(cè)定產(chǎn)生相同體積氧氣所需的時(shí)間進(jìn)行探究，故選A。

（4）上表中相同條件下，活性炭產(chǎn)生氧氣的速率最快，故催化劑的催化效果最好的是活性炭。

（5）實(shí)驗(yàn)中，恒壓漏斗的作用是使平衡壓強(qiáng)，使過氧化氫溶液順利下滴。

（6）由圖1知道，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溫度逐漸升高，說明H2O2溶液分解時(shí)放出熱量。

（7）由圖2知道：H2O2溶液濃度越高，裝置內(nèi)氣壓越大，說明裝置內(nèi)氣體增多，即H2O2溶液濃度越高，其分解反應(yīng)速率越快，以10%H2O2溶液為例，約30S后三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低的原因是30s時(shí)反應(yīng)結(jié)束，放熱停止，隨著裝置冷卻，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低。