Question

某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實驗條件進行探究．他們進行了以下實驗：
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，木條復燃．
④經檢驗，②、③中反應后試管中仍分別含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
問題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應中的作用是

 

．
（2）實驗 ②、③中H₂O₂的濃度（w%）以

 

為宜，你的理由是

 

．
（3）寫出實驗②化學反應的方程式

 

．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數據：
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間

濃度 時間（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論？
①

 

_；
②

 

；
（5）再寫出一個用MnO₂作催化劑的化學反應方程式

 

．

Answer 1

分析：根據催化劑的特點：改變反應速度而自身的化學性質和質量不變，題目設計了多步實驗對此進行檢驗，通過對比實驗的現象和結果，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，又對影響反應速度的影響因素進行了進一步探究，通過分析實驗數據得出影響因素；根據實驗室制氧氣的反應原理寫出相關的化學方程式．

解答：解：（1）對比實驗①②④和實驗①③④可得到二氧化錳、三氧化二鐵在反應中起到了加快反應速度的作用且自身沒有改變；
（2）因為是對比試驗，需要具備相同的實驗條件；
（3）實驗②化學反應的方程式：2H₂O₂

MnO2  .

 2H₂O+O₂↑；
（4）對比時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間，可發現H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快；對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時產生相同體積氧氣所消耗時間，可發現MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）寫出一個用MnO₂作催化劑的化學反應方程式為：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的質量分數都相同的條件下實驗，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，產生氧氣的速度越快．
（5）2KClO₃

MnO2 .

△

2KCl+3O₂↑

點評：實驗數據分析時，通過對比發現數據的變化找出造成實驗數據變化的原因，從而得出變化的規律．