Question

18．某科學興趣小組學習二氧化錳（MnO₂）催化分解過氧化氫的實驗后，進行如下實驗：

a．選擇裝置并檢查氣密性．
b．稱取0.1克的二氧化錳（MnO₂）粉末加入容器中．
c．量取50毫升溶質質量分數約5%的過氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時間內收集到的氣體體積．改變二氧化錳的質量，重復上述實驗，記錄數據如表．（溶解到水中的氧氣忽略不計）

時間/秒	生成氧氣的體積/毫升
	0.1克MnO2	0.2克MnO2	0.3克MnO2	0.4克MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

①寫出過氧化氫溶液與二氧化錳混合物制取氧氣反應的文字或符號表達式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②該學習小組利用上述發(fā)生裝置中的B（填“A”或“B”）與如圖裝置中的a（填編號）連接測量O₂的體積．

③實驗結論：在相同條件下，二氧化錳的質量越大，雙氧水分解得越快．
④實驗反思：由上述實驗測得的氧氣體積總是偏大的可能原因是加入的雙氧水會排出錐形瓶中的部分空氣，反應放熱導致氣體體積增大，而排出的水無法回流到集氣瓶中．

Answer 1

分析 ①過氧化氫溶液在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
②根據反應物狀態(tài)和反應條件可以選擇制取氣體的發(fā)生裝置；
③根據表中提供的信息可以判斷過氧化氫分解速率和二氧化錳質量的關系；
④進入錐形瓶中的過氧化氫溶液占據一定的體積，反應放熱會導致氣體膨脹．

解答 解：①過氧化氫溶液與二氧化錳的混合物制取氧氣反應的文字或符號表達式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，或2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②利用過氧化氫分解制取氧氣不需要加熱，是液體和固體混合，因此應該用B裝置作為制取氧氣的發(fā)生裝置；
裝置a中，排入量筒中水的體積即為反應生成氧氣的體積，裝置b中，收集不到氧氣，裝置c中，收集不到氧氣，因此應該利用上述發(fā)生裝置中的B與如圖裝置中的a連接測量O₂的體積．
故填：B；a．
③由表中數據可知，在相同條件下，二氧化錳的質量越大，雙氧水分解得越快．
故填：二氧化錳的質量越大．
④由上述實驗測得的氧氣體積總是偏大的可能原因是：加入的雙氧水會排出錐形瓶中的部分空氣，反應放熱導致氣體體積增大，而排出的水無法回流到集氣瓶中．
故填：加入的雙氧水會排出錐形瓶中的部分空氣，反應放熱導致氣體體積增大，而排出的水無法回流到集氣瓶中．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．