Question

18．實驗室常用雙氧水與二氧化錳混合來制取氧氣，寫出相關反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，小王同學對“雙氧水分解快慢的影響因素”進行了探究．
【提出問題】雙氧水分解快慢的影響因素有哪些？
【猜想與假設】猜想一：可能與二氧化錳的形狀有關；猜想二：可能與溫度有關．
【設計并實驗】小王同學用8mL3%的雙氧水和二氧化錳進行了如下實驗（反應進行10s時，H₂O₂均有剩余）；

實驗編號	溫度℃	二氧化錳的形狀（均取0.4cm）	收集到氧氣的體積/mL（時間均為10s）
①	20	顆粒狀	a
②	30	粉末狀	b
③	30	顆粒狀	c
④	20	粉末狀	d

（1）欲探究溫度對”雙氧水分解快慢“是否有影響，應該比較a（或b）和c（或d）（填“a”“b”“c”或“d”）的大小；若粉末狀二氧化錳催化效果好，那么b（或d）＞c（或a）（填“a”“b”“c”或“d”）
（2）其他條件相同，雙氧水濃度可能會影響催化效果，請你設計實驗方案進行驗證：相同溫度下，取等體積濃度不同的雙氧水分別于試管中，再分別加入等量形狀相同的二氧化錳，比較10s內(nèi)數(shù)據(jù)的氧氣體積．
注意；若答對下列小題獎勵4分，化學試卷總分不超過60分．
（3）小王同學還是用了壓強傳感器測不同質量二氧化錳對雙氧水分解快慢的影響．他在8mL3%的雙氧水中分別加入了0.03g，0.06g，0.08g，0.12g，0.24gMnO₂．測得容器內(nèi)壓強的變化曲線如圖所示（曲線的斜率表征催化反應的速率）．請你觀察圖，并寫出兩條規(guī)律性結論：
①一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快；
②一定范圍內(nèi)，質量不同的二氧化錳在雙氧水濃度、量相同的情況下，對最終產(chǎn)生氧氣的量沒有影響．

Answer 1

分析 過氧化氫在二氧化錳催化作用下分解生成水和氧氣；
進行對比試驗要確定好常量和變量；
根據(jù)圖中提供的信息可以判斷相關方面的問題．

解答 解：實驗室常用雙氧水與二氧化錳混合來制取氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

實驗編號	溫度℃	二氧化錳的形狀（均取0.4cm）	收集到氧氣的體積/mL（時間均為10s）
①	20	顆粒狀	a
②	30	粉末狀	b
③	30	顆粒狀	c
④	20	粉末狀	d

（1）欲探究溫度對”雙氧水分解快慢“是否有影響，應該比較a和c，這是因為a和c中，二氧化錳都是顆粒狀，溫度不同；
也可以比較b和d，這是因為b和d中，二氧化錳都是粉末狀，溫度不同；
 若粉末狀二氧化錳催化效果好，那么b＞c，這是因為溫度相同，b是粉末狀，c是顆粒狀；
或d＞a，這是因為溫度相同，d是粉末狀，a是顆粒狀．
故填：a（或b）；c（或d）；b（或d）；c（或a）．
（2）設計實驗方案為：相同溫度下，取等體積濃度不同的雙氧水分別于試管中，再分別加入等量形狀相同的二氧化錳，比較10s內(nèi)數(shù)據(jù)的氧氣體積．
故填：相同溫度下，取等體積濃度不同的雙氧水分別于試管中，再分別加入等量形狀相同的二氧化錳，比較10s內(nèi)數(shù)據(jù)的氧氣體積．
（3）由圖中信息可知：一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快；一定范圍內(nèi)，質量不同的二氧化錳在雙氧水濃度、量相同的情況下，對最終產(chǎn)生氧氣的量沒有影響．
故填：一定范圍內(nèi)，二氧化錳用量越多，雙氧水分解越快；一定范圍內(nèi)，質量不同的二氧化錳在雙氧水濃度、量相同的情況下，對最終產(chǎn)生氧氣的量沒有影響．

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．