Question

某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：
①往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復(fù)燃．
②往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g MnO₂，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
③往盛有5mL w% H₂O₂溶液的試管中，加入a g Fe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復(fù)燃．
④經(jīng)檢驗(yàn)，②、③中反應(yīng)后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應(yīng)中的作用是

 

．
（2）實(shí)驗(yàn) ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以

 

為宜，你的理由是

 

．
（3）寫出實(shí)驗(yàn)②化學(xué)反應(yīng)的方程式

 

．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行了探究．下表選取了部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時(shí)間

濃度 時(shí)間（min） 條件	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入a g MnO2	0.2	0.8	2.0
加入a g Fe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（4）從上表中能得出哪些結(jié)論？
①

 

_；
②

 

；
（5）再寫出一個(gè)用MnO₂作催化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．

Answer 1

分析：根據(jù)催化劑的特點(diǎn)：改變反應(yīng)速度而自身的化學(xué)性質(zhì)和質(zhì)量不變，題目設(shè)計(jì)了多步實(shí)驗(yàn)對此進(jìn)行檢驗(yàn)，通過對比實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象和結(jié)果，得出兩固體的催化作用；然后通過改變過氧化氫溶液的濃度，又對影響反應(yīng)速度的影響因素進(jìn)行了進(jìn)一步探究，通過分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出影響因素；根據(jù)實(shí)驗(yàn)室制氧氣的反應(yīng)原理寫出相關(guān)的化學(xué)方程式．

解答：解：（1）對比實(shí)驗(yàn)①②④和實(shí)驗(yàn)①③④可得到二氧化錳、三氧化二鐵在反應(yīng)中起到了加快反應(yīng)速度的作用且自身沒有改變；
（2）因?yàn)槭菍Ρ仍囼?yàn)，需要具備相同的實(shí)驗(yàn)條件；
（3）實(shí)驗(yàn)②化學(xué)反應(yīng)的方程式：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；
（4）對比時(shí)間記錄表中不同濃度的過氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快；對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時(shí)產(chǎn)生相同體積氧氣所消耗時(shí)間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）寫出一個(gè)用MnO₂作催化劑的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑．
故答案為：
（1）催化作用
（2）5%；在體積和過氧化氫溶液的溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)都相同的條件下實(shí)驗(yàn)，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用．
（3）2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑
（4）①相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好②在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產(chǎn)生氧氣的速度越快．
（5）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

點(diǎn)評：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析時(shí)，通過對比發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化找出造成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)變化的原因，從而得出變化的規(guī)律．