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某小組同學(xué)向盛有MnO2的試管中加入H2O2溶液,發(fā)現(xiàn)有大量氣泡和水霧生成。小組同學(xué)對(duì)H2O2分解反應(yīng)進(jìn)行了深入的研究。
Ⅰ.探究水霧產(chǎn)生的原因
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
分別向三支試管中依次加入0.5g MnO2和30mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H2O2溶液,用溫度傳感器測(cè)定反應(yīng)過程中溶液溫度的變化,現(xiàn)象如下。
溶液 5% H2O2溶液 10% H2O2溶液 30% H2O2溶液
溫度變化  菁優(yōu)網(wǎng) 菁優(yōu)網(wǎng)  菁優(yōu)網(wǎng) 
水霧 有少量水霧 有較多水霧 有大量水霧
【解釋與結(jié)論】
(1)在MnO2作催化劑的條件下,H2O2發(fā)生分解反應(yīng)的文字表達(dá)式為
過氧化氫
二氧化錳
水+氧氣
過氧化氫
二氧化錳
水+氧氣
,該反應(yīng)
放出
放出
熱量(填“吸收”或“放出”)。
(2)H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與反應(yīng)中溶液溫度變化的關(guān)系是
其他條件相同時(shí),H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)中溶液溫度升高越快
其他條件相同時(shí),H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)中溶液溫度升高越快
。
(3)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn),可得出的結(jié)論是
H2O2反應(yīng)放出熱量,溶液中的水變?yōu)樗魵?/div>
H2O2反應(yīng)放出熱量,溶液中的水變?yōu)樗魵?/div>。
Ⅱ.探究影響H2O2分解反應(yīng)速率的因素。
【實(shí)驗(yàn)方案】
實(shí)驗(yàn)編號(hào) H2O2溶液 蒸餾水 催化劑 溫度/℃
溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù) V/mL V/mL
10% 10 20 無催化劑 20
10% 10 20 0.5g MnO2 20
10% 15 x 0.5g MnO2 20
(4)對(duì)比實(shí)驗(yàn)①②,目的是探究
有無催化劑
有無催化劑
與H2O2分解反應(yīng)速率是否有關(guān)。
(5)實(shí)驗(yàn)②③,目的是探究溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)與H2O2分解反應(yīng)速率是否有關(guān),則實(shí)驗(yàn)③中x是
a
a
(填字母序號(hào))。
a.15
b.30
【實(shí)驗(yàn)過程及分析】
在恒溫恒容的密閉容器中完成以上實(shí)驗(yàn),用壓強(qiáng)傳感器測(cè)量反應(yīng)過程中容器內(nèi)的氣體壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如圖所示。
菁優(yōu)網(wǎng)
(6)能證明溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率有影響的證據(jù)是
壓強(qiáng)為P1時(shí),t1≠t2
壓強(qiáng)為P1時(shí),t1≠t2
。
【答案】過氧化氫
二氧化錳
水+氧氣;放出;其他條件相同時(shí),H2O2溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大,反應(yīng)中溶液溫度升高越快;H2O2反應(yīng)放出熱量,溶液中的水變?yōu)樗魵?;有無催化劑;a;壓強(qiáng)為P1時(shí),t1≠t2
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:34引用:3難度:0.3
相似題
  • 1.某課外活動(dòng)小組對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素進(jìn)行了有關(guān)探究:同學(xué)在用過氧化氫溶液與二氧化錳制取氧氣的過程中,發(fā)現(xiàn)反應(yīng)的速率慢,產(chǎn)生的氣泡少。為此,他們進(jìn)行了如下探究:
    【猜想與假設(shè)】①分解速度慢可能與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。
    ②分解速度慢可能與二氧化錳的質(zhì)量有關(guān)。
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)圖甲裝置和壓強(qiáng)傳感器進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    實(shí)驗(yàn)1:用26mg二氧化錳與5mL不同濃度的過氧化氫溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如乙圖1。
    實(shí)驗(yàn)2:用5mL1.5%過氧化氫溶液與不同質(zhì)量的二氧化錳進(jìn)行實(shí)驗(yàn),壓強(qiáng)變化如乙圖2。
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
    (1)結(jié)論1:
     
    ;結(jié)論2:
     
    。
    【查閱資料】
    (2)除二氧化錳外,氧化銅(CuO)、氧化鐵(Fe2O3)也可作為過氧化氫溶液分解的催化劑。若要探究二氧化錳和氧化銅對(duì)分解速率的影響,嘗試寫出你的實(shí)驗(yàn)方案:
     

    (3)寫出氧化銅做催化劑時(shí)過氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式
     
    。
    發(fā)布:2024/9/28 4:0:1組卷:4引用:2難度:0.5
  • 2.過氧化氫溶液俗稱雙氧水,常溫下是一種無色液體,實(shí)驗(yàn)室常用雙氧水和二氧化氫制取氧氣,化學(xué)興趣小組的同學(xué)對(duì)影響過氧化氫分解速率的因素進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)探究。
    【查閱資料】過氧化氫發(fā)生分解反應(yīng)時(shí)會(huì)放出熱量,使液體溫度上升。
    【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】
    (1)下表是某小組同學(xué)探究影響過氧化氫分解速率部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),表格中的V=
     
    ,從實(shí)驗(yàn)
     
    (填標(biāo)號(hào))對(duì)比可知,過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液濃度有關(guān),若x
     
    49.21(填“>”、“=”或“<”),可知溫度越高,過氧化氫分解速率越快。
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) 過氧化氫溶液的濃度/% 過氧化氫溶液的體積/mL 溫度/℃ 二氧化錳的用量/g 收集氧氣的體積/mL 反應(yīng)所需的時(shí)間/s
    5 5 20 0.1 4 16.75
    15 V 20 0.1 4 6.04
    30 5 35 0 2 49.21
    30 5 55 0 2 x
    (2)某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)如表所示的對(duì)比實(shí)驗(yàn)來比較二氧化錳、氧化銅對(duì)過氧化氫分解的催化效果,所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示,在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳,分別將注射器內(nèi)盛有的雙氧水注入試管中,利用注射器收集氧氣,收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①實(shí)驗(yàn)結(jié)論:對(duì)過氧化氫分解催化效果較好的催化劑是
     
    。
    ②由氧化銅催化的反應(yīng),t1-t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變慢,原因是
     
    。
    【實(shí)驗(yàn)拓展】
    (3)大家從課外資料上還獲得下列信息:氧化鐵、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以作過氧化氫分解的催化劑,下列有關(guān)催化劑的說法正確的是
     

    A.同一個(gè)反應(yīng)可能有多種催化劑
    B.沒有催化劑任何化學(xué)反應(yīng)都不能發(fā)生
    C.對(duì)很多工業(yè)反應(yīng),加入催化劑能起到增加生成物的質(zhì)量的效果
    發(fā)布:2024/9/28 8:0:1組卷:12引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)過氧化氫分解進(jìn)行探究。
    【探究一】影響過氧化氫分解快慢的因素
    分別取5mLH2O2溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)定產(chǎn)生40mLO2所需時(shí)間,實(shí)驗(yàn)結(jié)果記錄如表一所示:
    表一:
    實(shí)驗(yàn)序號(hào) H2O2溶液的濃度 溫度℃ MnO2粉末用量/g 反應(yīng)時(shí)間/s
    30 35 0 T1
    30 55 0 T2
    5 20 0.1 60
    15 20 0.1 30
    (1)本實(shí)驗(yàn)中,用如圖裝置測(cè)量O2體積,請(qǐng)將虛線部分圖補(bǔ)畫完整。
    (2)對(duì)比①②可知,其他條件相同時(shí),溫度越高,過氧化氫分解越快,則T1
     
    T2(填“>”“=”或“<”)。
    (3)能說明過氧化氫分解快慢與濃度有關(guān)的對(duì)比實(shí)驗(yàn)是
     
    (填實(shí)驗(yàn)序號(hào)),由此得出的結(jié)論是
     

    (4)實(shí)驗(yàn)結(jié)論:從上述所得數(shù)據(jù)所得,影響雙氧水分解速率的因素有:溫度、濃度和MnO2粉末用量。從實(shí)驗(yàn)結(jié)論解釋雙氧水放置時(shí)間長(zhǎng)會(huì)失效的原因
     
    。
    【探究二】探究氧化鐵Fe2O3能否作過氧化氫溶液分解的催化劑?如果能,其催化效果如何?實(shí)驗(yàn)步驟及現(xiàn)象如表二所示:
    表二:
    實(shí)驗(yàn)步驟 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
    Ⅰ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中,向A試管中加入0.5g氧化鐵粉末,并將帶火星的木條分別伸入A、B兩支試管中,觀察現(xiàn)象。 A試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃;
     
    Ⅱ.待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí),重新加入過氧化氫溶液,并把帶火星的木條伸入試管中,觀察現(xiàn)象。 試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃
    Ⅲ.待實(shí)驗(yàn)Ⅱ中沒有現(xiàn)象時(shí),將試管中的反應(yīng)剩余物過濾,并將濾渣洗滌、干燥、稱量。 所得固體質(zhì)量為
     
    g
    Ⅳ.分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中,向C試管中加入0.5g氧化鐵粉末,向D試管中加入0.5g二氧化錳粉末,觀察現(xiàn)象。 C試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃;D試管中產(chǎn)生大量氣泡,帶火星的木條復(fù)燃
    (1)補(bǔ)充完成上述實(shí)驗(yàn)探究中表格空格。
    (2)繼續(xù)完成以下問題:
    【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
    ①實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ證明
     
    。綜上所述:氧化鐵可以作過氧化氫分解的催化劑。
    ②寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式
     

    【實(shí)驗(yàn)拓展】
    ③查閱資料得知,氧化銅、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是
     
    。
    A.二氧化錳只能作過氧化氫溶液分解的催化劑
    B.同一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
    C.催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率
    D.用作催化劑的物質(zhì)也可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
    發(fā)布:2024/9/28 13:0:2組卷:4引用:1難度:0.5
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