Question

【題目】某興趣小組的同學對過氧化氫溶液制取氧氣的實驗進行如下探究。

實驗一：探究氧化鐵能否作為過氧化氯分解的催化劑（實驗過程如圖所示）。

（1）圖中實驗能否證明氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑？并說明理由：____________。

（2）請寫出過氧化氫溶液用二氧化錳作催化劑制取氧氣的文字表達式：____________。

實驗二：探究過氧化氫分解快慢的影響因素，實驗過程如下表所示，

實驗編號	過氧化氫溶液濃度	過氧化氫溶液質量	溫度	二氧化錳粉末用量	氧氣體積	反應所需時間
①	5%	12g	20℃	0.2g	125ml	20s
②	30%	12g	20℃	0.2g	125ml	2s
③	30%	12g	40℃	無	125ml	148s

（3）實驗①和實驗②中的變量是__________，得出的結論是____________。

（4）小明對比實驗②和實驗③得出結論：溫度越高，過氧化氯分解速率越慢。你認為該結論是否可靠？___________（填“是”或“否”），理由是________________。

實驗三：探究帶火星的木條在不同體積分數的氧氣中的復燃情況，部分實驗數據記錄如下表所示：

氧氣體積分數（%）	30	40	60	70
帶火星的木條	不變	稍亮	復燃	復燃

（5）根據上述實驗數據得出的結論是__________。在集氣瓶中注入占其容積50%的水，用排水法收集氧氣，將瓶內的水排盡，并用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗。推測實驗現象，并說明理由：______。

Answer 1

【答案】不能，沒有證明氧化鐵在反應前后的質量和化學性質是否改變 過氧化氫 水+氧氣 過氧化氫溶液的濃度 其他條件相同的情況下，過氧化氫濃度越大，反應速率越快 否 實驗②中加了催化劑，實驗③中沒有加催化劑 能使帶火星的木條復燃的不一定是純氧 帶火星的木條復燃，因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度

【解析】

（1）圖中實驗不能證明氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑，因為沒有證明氧化鐵在反應前后的質量和化學性質是否改變。

故填：沒有證明氧化鐵在反應前后的質量和化學性質是否改變；

（2）過氧化氫在二氧化錳催化下生成水和氧氣，反應的文字表達式：過氧化氫水+氧氣。

故填：過氧化氫水+氧氣；

（3）實驗①和實驗②中的變量是過氧化氫溶液的濃度，得出的結論是其他條件相同的情況下，過氧化氫濃度越大，反應速率越快。

故填：過氧化氫溶液的濃度；其他條件相同的情況下，過氧化氫濃度越大，反應速率越快；

（4）小明對比實驗②和實驗③得出結論：溫度越高，過氧化氯分解速率越慢。該結論不可靠，理由是：實驗②中加了催化劑，實驗③中沒有加催化劑。

故填：否；實驗②中加了催化劑，實驗③中沒有加催化劑；

（5）根據表格中反應的信息可知：能使帶火星的木條復燃不一定是純凈的氧氣；故填：能使帶火星的小木條復燃的不一定是純氧。
在集氣瓶中注入占其容器50%的水，用排水法收集氧氣，將瓶內的水排盡，此時集氣瓶中氧氣的體積分數為：50%+50%×21%=60.05%，用帶火星的木條在該集氣瓶中進行實驗，可能會觀察到帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度；故填：帶火星的木條復燃，這是因為氧氣的濃度達到了使其復燃的純度。