Question

小麗同學(xué)通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”．她設(shè)計并完成了下列所示的實驗：
（1）實驗一，取5ml5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，觀察到有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃．實驗結(jié)論是過氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是______．
（2）實驗二，向盛有5ml5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條，觀察到有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速復(fù)燃．實驗結(jié)論是______．
（3）在實驗（2）的實驗操作中小麗還對二氧化錳在反應(yīng)前后進(jìn)行了兩次稱量，其目的是______．
由以上兩個實驗小麗同學(xué)總結(jié)如下：二氧化錳是過氧化氫分解反應(yīng)的催化劑
小英同學(xué)認(rèn)為小麗的實驗還不能完全得出結(jié)論，需要再補(bǔ)充一步：實驗二結(jié)束后，把稱量過的二氧化錳重新加入過氧化氫溶液，實驗現(xiàn)象是______說明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)沒變．
（4）過氧化氫不穩(wěn)定會自然分解，久置的過氧化氫溶液，其溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)會變�。�某興趣小組為測定實驗室一瓶久置的過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，進(jìn)行實驗．測的相關(guān)數(shù)據(jù)如圖所示．

（1）計算反應(yīng)生成氧氣的質(zhì)量是多少？
（2）計算該過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．（寫出計算過程）

Answer 1

解：（1）雙氧水在常溫下能分解，但反應(yīng)速度慢；
（2）同體積等濃度的雙氧水溶液中加入二氧化錳反應(yīng)速度加快了，說明二氧化錳能加快雙氧水的分解；
（3）稱量反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量是看一下質(zhì)量是否改變；小英同學(xué)的實驗是想證明二氧化錳的性質(zhì)在反應(yīng)前后不變，因此看到的現(xiàn)象應(yīng)是有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃．
（4）雙氧水分解生成氧氣使質(zhì)量減小，反應(yīng)前后總質(zhì)量的減少量就是生成氧氣的質(zhì)量．故氧氣質(zhì)量為：34.0+0.5-33.7=0.8g，根據(jù)雙氧水分解的化學(xué)方程式已知氧氣的質(zhì)量可求出分解的雙氧水的質(zhì)量，進(jìn)而求出其質(zhì)量分?jǐn)?shù)．
故答案為：（1）反應(yīng)慢； （2）二氧化錳能加快過氧化氫分解
（3）比較二氧化錳在過氧化氫分解前后的質(zhì)量；有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃．
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，生成氧氣的質(zhì)量為34.0g+0.5g-33.7g=0.8g
設(shè)溶液中的H₂O₂的質(zhì)量為x
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
68 32
X 0.8g
=
X=1.7g
×100%=5%
答：該過氧化氫溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%
分析：根據(jù)催化劑的概念解答：催化劑是一變兩不變，即能改變其它化學(xué)反應(yīng)的反應(yīng)速度，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，雙氧水不加催化劑也能分解，但反應(yīng)速度慢．
點評：催化劑有一變兩不變，要證明一種物質(zhì)是某反應(yīng)的催化劑需證明三個方面：能改變該反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)速度，反應(yīng)前后質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)不變．