Question

實驗室用質量分數為15%的雙氧水（H₂O₂）制取氧氣（裝置見圖）時，發現反應速度太快，氣體難以收集．經科學興趣小組研究發現，制取氧氣時只要取一定質量的上述雙氧水，再加入相同質量的水進行混合，就能使制氣反應比較平緩，導管口氣流均勻、連續，易于收集．請回答下列問題：
（1）經興趣小組研究發現，用H₂O₂制取氧氣時，H₂O₂溶液的質量分數最好控制在______%左右．
（2）寫出用H₂O₂制取氧氣的化學方程式______．
（3）MnO₂（不溶于水的固體粉末）是H₂O₂制氧氣反應的催化劑，實驗結束后可采用______的方法，予以回收利用．

Answer 1

解：（1）設原溶液的質量為X
則X×15%=（X+X）×y
y=7.5%
故H₂O₂溶液的質量分數最好控制在7.5%左右．
（2）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，方程式為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑．
（3）過氧化氫在二氧化錳作催化劑的條件下分解生成水和氧氣，反應后的殘余物為水和二氧化錳，且二氧化錳不溶解于水，過濾是分離固體與液體的操作，故可通過過濾把二氧化錳分離出來．
故答案為：（1）7.5；（2）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；（3）過濾．
分析：（1）根據溶質質量分數的計算公式計算并回答．
（2）根據過氧化氫制氧氣的反應原理回答．
（3）根據過氧化氫制氧氣時的殘余物成分、性質及過濾的原理和適用范圍回答．
點評：氣體的制取是初中重要的化學實驗之一，既是難重點，又是考查熱點，掌握反應原理，明確裝置的選擇依據、氣體的檢驗、驗滿、收集方法，了解實驗步驟和注意事項是解決該類問題的關鍵．