某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O2的实验条件进行探究．他们进行了以下实验：①往盛有5mL5%H2O2溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．②往盛有...

题文

某研究小组对用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的实验条件进行探究．他们进行了以下实验：
①往盛有5mL 5% H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
②往盛有5mL w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g MnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃．
③往盛有5mL w% H₂O₂溶液的试管中，加入a g Fe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃．
④经检验，②、③中反应后试管中仍分别含有a g MnO₂和a g Fe₂O₃．
问题：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反应中的作用是______．
（2）实验 ②、③中H₂O₂的浓度（w%）以______为宜，你的理由是______．
（3）写出实验②化学反应的方程式______．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间
浓度
时间（min）
条件30% H₂O₂15% H₂O₂5% H₂O₂加入a g MnO₂0.20.82.0加入a g Fe₂O₃7.09.016.0问题：（4）从上表中能得出哪些结论？
①_______；
②______；
（5）再写出一个用MnO₂作催化剂的化学反应方程式______．

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）对比实验①②④和实验①③④可得到二氧化锰、三氧化二铁在反应中起到了加快反应速度的作用且自身没有改变；
（2）因为是对比试验，需要具备相同的实验条件；
（3）实验②化学反应的方程式：2H₂O₂ MnO2 .  2H₂O+O₂↑；
（4）对比时间记录表中不同浓度的过氧化氢放出相同体积氧气所消耗时间，可发现H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快；对比相同浓度的过氧化氢使不同催化剂时产生相同体积氧气所消耗时间，可发现MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）写出一个用MnO₂作催化剂的化学反应方程式为：2KClO₃MnO2.△2KCl+3O₂↑．
故答案为：
（1）催化作用
（2）5%；在体积和过氧化氢溶液的溶质的质量分数都相同的条件下实验，才能比较出不加催化剂和加入二氧化锰或氧化铁后的催化作用．
（3）2H₂O₂ MnO2 .  2H₂O+O₂↑
（4）①相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好②在其他条件相同的情况下，H₂O₂浓度越大，产生氧气的速度越快．
（5）2KClO₃MnO2.△2KCl+3O₂↑

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解析

 MnO2 . 

考点

据考高分专家说，试题“某研究小组对用H2O2分解生成H2O和O.....”主要考查你对 [氧气的制取和收集 ]考点的理解。

氧气的制取和收集

氧气的制取是初中化学的重点，也是历年中考的热点。我们不仅要学好氧气制取的知识，而且要触类旁通，逐步掌握实验室制取气体的一般思路和方法。中考对制取氧气的考查主要集中在药品选用、实验装置、操作步骤等方面。

实验室制取收集氧气：

过氧化氢制氧气高锰酸钾制氧气药品和反应原理2H₂O₂

2H₂O+O₂↑2KMnO₄

K₂MnO₄ + MnO₂ + O₂↑发生装置固液常温型


固体加热型


收集装置氧气可用排水法收集，也可用向上排空气法收集


整体装置图



操作步骤①检查装置气密性
②再锥形瓶中装入二氧化锰
③塞好带有长颈漏斗和导管的橡皮塞（长颈漏斗的下端一定在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中跑出来）
④向长颈漏斗中加入过氧化氢溶液
⑤收集氧气
①检查装置气密性
②将药品平铺在试管底部，用带导管的单孔橡皮塞塞紧试管口(用高锰酸钾制取氧气，还要在管口放一小团棉花)
③将试管固定在铁架台上
④点燃酒精灯，预热后加热试管
⑤当导管口有连续均匀的气泡冒出时开始收集气体
⑥收集完毕，先将导管移出水面
⑦熄灭酒精灯。加热高锰酸钾(或氯酸钾和二氧化锰的混合物)制氧气，用排水法收集，其操作步骤可概括为：“查”“装”“定”“点”“收”“离”“熄”7个字。可用谐音记忆为“茶庄定点收利息”。 注意事项①伸入试管或锥形瓶中的导管应刚刚露出橡皮塞即可，否则不利于气体的导出。
②用排水法收集氧气时，导管应刚伸人集气瓶口即可，过长不利于水的排出，气体不易收集满。
③用向上排空气法收集氧气时，导管要伸入集气瓶的底部，否则不利于空气的排出，收集的气体不纯。
④用长颈漏斗时，长颈漏斗末端应在液面以下，否则氧气会从长颈漏斗中逸出。 ①药品要平铺在试管底部，均匀受热。
②试管口要略向下倾斜，防止药品中湿存的水分受热后变成水蒸气，遇冷凝结成水倒流回试管底部，使试管炸裂。
③铁架台的铁夹要夹在试管的中上部(或距离试管口1/3处)。
④试管内的导管稍伸出橡皮塞即可，这样便于气体导出。
⑤集气瓶充满水后倒放入水槽中(瓶口要在水面下)。
⑥加热时要先使试管均匀受热，然后酒精灯外焰要对准药品所在部位加热。
⑦用排水法收集气体时，应注意当气泡连续均匀冒出时再收集，否则收集的气体中混有空气，当集气瓶口有大盆气泡冒出时，证明已集满。
⑧停止加热时，应先把导管从水里撤出，再撤掉酒精灯。如果先熄灭酒精灯，试管内气体温度降低，压强减小，水槽中的水就会被倒吸入热的试管内，使试管炸裂。
⑨用高锰酸钾制氧气时，试管口要放一小团棉花，防止加热时高锰酸钾小颗粒进人导管。
⑩盛氧气的集气瓶应盖上玻璃片正放，因为在相同状况下氧气的密度大于空气的密度，正放可减少气体的逸散。