Question

（14分）某課外興趣小組對(duì)雙氧水（H₂O₂水溶液）做了如下實(shí)驗(yàn)探究。
（1）將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO₂分別加入5mL 5%的雙氧水中，并用帶火星的木條試之。測定結(jié)果如下：

催化劑（MnO2）	操作情況	觀察結(jié)果	反應(yīng)完成所需的時(shí)間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應(yīng)，使木條復(fù)燃	3.5分鐘
塊狀		反應(yīng)較慢,火星紅亮但木條未復(fù)燃	30分鐘

①寫出H₂O₂反應(yīng)的化學(xué)方程式                                       。
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明催化劑作用的大小與                      有關(guān)。
（2）取三份含有等量H₂O₂，但質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的雙氧水，分別向其中加入1克MnO₂粉末。測定結(jié)果如下：

雙氧水體積	操作情況	反應(yīng)完成所需的時(shí)間	收集到氣體體積	反應(yīng)后液體溫度
a1%的150mL		11分鐘	539mL	24℃
a2%的15mL	混合不振蕩	1分20秒	553mL	56℃
a3%的7.5mL		9秒	562mL	67℃

請(qǐng)簡要說明：
①反應(yīng)完成所需的時(shí)間不同的原因                                    。
②反應(yīng)后液體溫度不同的原因                                        。
③收集到氣體體積不同的原因                                        。
（3）向含有酚酞的NaOH稀溶液中，逐滴滴入10%的雙氧水，紅色褪去。
①已知雙氧水顯弱酸性，試寫出H₂O₂的電離方程式：                     。
②小組討論紅色褪去的原因時(shí)，甲同學(xué)認(rèn)為是雙氧水顯酸性所致；乙同學(xué)認(rèn)為是雙氧水有較強(qiáng)氧化性所致。請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單實(shí)驗(yàn)來說明是甲對(duì)還是乙對(duì)。（簡要文字說明)

Answer 1

（每空2分，共14分）
（1）①
②催化劑的表面積（聚集狀態(tài)）
（2）①溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，液體溫度不同
②反應(yīng)放熱相同，但液體的量不同
③液體的量不同，液體溫度不同（影響氣體在溶液中的溶解量）
（3）①H₂O₂HO₂^－＋H^＋（H₂O₂HOO^－＋H^＋）
②在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液，若紅色恢復(fù)說明甲對(duì)，若紅色不恢得則說明乙對(duì)

（1）①雙氧水在催化劑的作用下，分解生成氧氣，反應(yīng)的方程式是2H₂O₂2H₂O＋O₂↑。
②根據(jù)反應(yīng)完成所需的時(shí)間課判斷，催化劑作用的大小與催化劑的表面積（聚集狀態(tài)）有關(guān)系。
（2）①由于溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，同時(shí)溶液的溫度不同，從而導(dǎo)致反應(yīng)速率不同，所以反應(yīng)完成所需的時(shí)間不同。
②由于雙氧水的質(zhì)量相同，所以反應(yīng)放出熱量相同，但液體的量不同，所以溶液的溫度是不同的。
③由于液體的量不同，且液體溫度不同，從而影響氣體在溶液中的溶解量，所以收集到的氧氣是不同的。
（3）①雙氧水可以看作是二元弱酸，電離是分步的，即H₂O₂HO₂^－＋H^＋（H₂O₂HOO^－＋H^＋）。
②如果是雙氧水有較強(qiáng)氧化性所致，則再加入氫氧化鈉溶液，是不能顯紅色的，加粗可以鑒別，即在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液，若紅色恢復(fù)說明甲對(duì)，若紅色不恢得則說明乙對(duì)。