Question

9．某化學(xué)興趣小組在教師指導(dǎo)下，對(duì)“H₂O₂在MnO₂催化作用下發(fā)生分解反應(yīng)”進(jìn)行相關(guān)探究活動(dòng)．
提示：a．裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強(qiáng)傳感器測(cè)出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強(qiáng)成正比．反應(yīng)放熱忽略不計(jì)）；b．實(shí)驗(yàn)中H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%

回答下列問(wèn)題：
（1）甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）使甲裝置中MnO₂與3%H₂O₂溶液完全混合的操作方法：傾斜錐形瓶，使瓶?jī)?nèi)試管中液體完全倒出；實(shí)驗(yàn)完畢后，從混合液中分離、回收MnO₂的實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾、洗滌、干燥．
（3）為探究“等質(zhì)量的MnO₂對(duì)不同體積的3%H₂O₂溶液分解反應(yīng)的影響”，各取0.1g MnO₂分別與2mL、4mL、6mL的3%H₂O₂溶液混合，得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖乙，從圖中可得到的信息（寫一條）：二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液完全分解需要的時(shí)間相同，或
二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，3%的過(guò)氧化氫溶液越多，產(chǎn)生的氧氣越多，或0.1g二氧化錳對(duì)不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液的催化效果相同．
（4）興趣小組通過(guò)另一個(gè)實(shí)驗(yàn)得到實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖丙（提示：3%H₂O₂溶液每次用量8mL）．
①該實(shí)驗(yàn)的目的：探究不同質(zhì)量的二氧化錳對(duì)相同體積的3%過(guò)氧化氫溶液分解速率的影響．
②該實(shí)驗(yàn)的方案：分別取0.03g、0.06g、0.08g的二氧化錳與8mL3%的過(guò)氧化氫溶液混合．
③由圖丙可知，當(dāng)MnO₂的用量增加到0.08g時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求．在此實(shí)驗(yàn)條件下，若MnO₂的質(zhì)量有4g（一藥匙），就能使如圖C（選填字母）燒杯中所裝的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近實(shí)驗(yàn)要求．

Answer 1

分析 （1）過(guò)氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
（2）過(guò)濾能夠把不溶于水的物質(zhì)從液體中分離出來(lái)；
（3）根據(jù)圖中信息可以判斷相關(guān)方面的問(wèn)題；
（4）根據(jù)圖中信息可以判斷實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�根�?jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢赃x擇實(shí)驗(yàn)方案；
當(dāng)MnO₂的用量增加到0.08g時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，即二氧化錳的質(zhì)量和3%過(guò)氧化氫溶液的體積比為1：100時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求．

解答 解：（1）甲裝置中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）使甲裝置中MnO₂與3%H₂O₂溶液完全混合的操作方法是：傾斜錐形瓶，使瓶?jī)?nèi)試管中液體完全倒出；
二氧化錳不溶于水，實(shí)驗(yàn)完畢后，從混合液中分離、回收MnO₂的實(shí)驗(yàn)操作是過(guò)濾、洗滌、干燥．
故填：傾斜錐形瓶，使瓶?jī)?nèi)試管中液體完全倒出；過(guò)濾．
（3）從圖中可得到的信息有：二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液完全分解需要的時(shí)間相同，二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，3%的過(guò)氧化氫溶液越多，產(chǎn)生的氧氣越多，0.1g二氧化錳對(duì)不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液的催化效果相同．
故填：二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液完全分解需要的時(shí)間相同，或
二氧化錳質(zhì)量為0.1g時(shí)，3%的過(guò)氧化氫溶液越多，產(chǎn)生的氧氣越多，或0.1g二氧化錳對(duì)不同體積（≤6mL）的3%的過(guò)氧化氫溶液的催化效果相同．
（4）①該實(shí)驗(yàn)的目的是：探究不同質(zhì)量的二氧化錳對(duì)相同體積的3%過(guò)氧化氫溶液分解速率的影響．
故填：探究不同質(zhì)量的二氧化錳對(duì)相同體積的3%過(guò)氧化氫溶液分解速率的影響．
②該實(shí)驗(yàn)的方案為：分別取0.03g、0.06g、0.08g的二氧化錳與8mL3%的過(guò)氧化氫溶液混合．
故填：分別取0.03g、0.06g、0.08g的二氧化錳與8mL3%的過(guò)氧化氫溶液混合．
③當(dāng)MnO₂的用量增加到0.08g時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，即二氧化錳的質(zhì)量和3%過(guò)氧化氫溶液的體積比為1：100時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，在此實(shí)驗(yàn)條件下，若MnO₂的質(zhì)量有4g（一藥匙），就能使400mL3%H₂O₂溶液的分解速度最接近實(shí)驗(yàn)要求．
故填：C．

點(diǎn)評(píng) 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是物質(zhì)之間相互作用的外在表現(xiàn)，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、觀察實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為揭示物質(zhì)之間相互作用的實(shí)質(zhì)奠定基礎(chǔ)．