Question

18．研究和控制化學(xué)反應(yīng)條件有重要意義．
（1）同學(xué)們想探究H₂O₂的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，記錄各收集一瓶相同體積氧氣所需要的時(shí)間．

實(shí)驗(yàn)	30% H2O2的質(zhì)量（g）	加入的水的體積（mL）	MnO2質(zhì)量（g）	收集時(shí)間（s）
1	10	40	5	200
2	20	30	5	100
3	30	20		67

①取用二氧化錳的實(shí)驗(yàn)儀器是藥匙；量取40mL水的實(shí)驗(yàn)儀器是膠頭滴管和量筒（填儀器名稱）
②實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g．
③相同條件下，實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生氧氣的速率最快，說明相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快．
（2）同學(xué)們想利用圖甲裝置探究“MnO₂的用量對(duì) H₂O₂分解反應(yīng)的影響”，實(shí)驗(yàn)中H₂O₂的濃度為3%，裝置中產(chǎn)生氧氣的量可以用壓強(qiáng)傳感器測(cè)出（在等溫條件下，產(chǎn)生氧氣體積與裝置內(nèi)壓強(qiáng)成正比．反應(yīng)放熱忽略不計(jì)．）
①圖乙是“0.1克MnO₂與不同體積的3%H₂O₂溶液混合”的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，從圖中可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的O₂越多．

②當(dāng)用“3%H₂O₂溶液8毫升與不同質(zhì)量的MnO₂混合”時(shí)，得到如圖丙所示的曲線．曲線的斜率顯示，當(dāng)MnO₂的用量增加到0.08克時(shí)，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求．在此實(shí)驗(yàn)條件下，若MnO₂的質(zhì)量有4克（一藥匙），就能使如圖丁C（選填字母）燒杯中所裝的3%H₂O₂溶液，其分解速度最接近實(shí)驗(yàn)要求．
（3）同學(xué)通過查閱資料得知，常溫下雙氧水不易分解，但雙氧水在70℃以上會(huì)較快分解產(chǎn)生氧氣．為了驗(yàn)證加熱雙氧水也可以產(chǎn)生氧氣，同學(xué)們選擇如圖丁所示裝置（氣密性良好）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．實(shí)驗(yàn)中觀察到試管內(nèi)產(chǎn)生氣泡，但將帶火星的木條放在導(dǎo)管口沒有復(fù)燃，可能的原因是氧氣中混有較多的水蒸氣，同學(xué)分析原因后，采用了排水集氣法收集氣體，再檢驗(yàn)，證明加熱雙氧水也可產(chǎn)生氧氣．

Answer 1

分析 （1）①根據(jù)二氧化錳是固體粉末選擇取用裝置以及量筒的作用進(jìn)行分析；
②根據(jù)題目中提供的數(shù)字結(jié)合實(shí)驗(yàn)是探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率的影響分析數(shù)據(jù)；
③根據(jù)數(shù)據(jù)分析實(shí)驗(yàn)結(jié)論；
（2）①根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
②根據(jù)圖中給出的比例分析；
（3）根據(jù)在加熱雙氧水的過程中一定會(huì)有水蒸氣散出，使收集的氧氣不純及收集純凈氣體的方法分析．

解答 解：（1）①二氧化錳是固體粉末，取用時(shí)要用藥匙，量取40mL水的實(shí)驗(yàn)儀器是量筒和膠頭滴管；
②實(shí)驗(yàn)探究雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率的影響．所以在其他條件相同的情況下進(jìn)行了三次實(shí)驗(yàn)，所以實(shí)驗(yàn)3中，加入的二氧化錳質(zhì)量為5g；
③通過實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可知，在相同的條件下，雙氧水的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，反應(yīng)速率越快，所以相同條件下，實(shí)驗(yàn)3產(chǎn)生氧氣的速率最快，說明：相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快；
（2）①根據(jù)圖示可以看出H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的氧氣越多；
②由圖示可知3%H₂O₂溶液8毫升與0.08克MnO₂混合，分解速度達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求，若MnO₂的質(zhì)量有4克需要3%H₂O₂溶液為$\frac{4g}{0.08g}$×8mL=400mL．
（3）在加熱雙氧水的過程中一定會(huì)有水蒸氣散出，使收集的氧氣不純，所以將帶火星的木條放在導(dǎo)管口沒有復(fù)燃；為收集到較純凈的氧氣，可以采用排水法收集．
故答案為：（1）①藥匙；膠頭滴管和量筒；②5；③相同條件下，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快；
（2）①H₂O₂的用量越多，產(chǎn)生的O₂越多；②C；
（3）氧氣中混有較多的水蒸氣；排水集氣．

點(diǎn)評(píng) 本題考查實(shí)驗(yàn)裝置的綜合應(yīng)用，為高頻考點(diǎn)，把握反應(yīng)速率測(cè)定原理及影響反應(yīng)速率的因素為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，題目難度不大．