Question

【題目】文獻顯示，盧西平等研究人員利用圖1裝置進行實驗，探究二氧化錳的用量對過氧化氫溶液分解的影響。(壓強傳感器用于測量瓶內壓強變化，各數據均于同溫同壓下測得，3%過氧化氫溶液的密度約為1 g /mL)

編號	第一組實驗					第二組實驗
	①	②	③	④	⑤	⑥	⑦	⑧	⑨	⑩
過氧化氫溶液	8mL	8mL	8mL	8mL	8mL	2mL	4mL	6mL	8mL	10mL
二氧化錳	0.03g	0.06g	0.08g	0.12g	0.24g	0.1g	0.1g	0.1 g	0.1g	0.1g

第一組實驗記錄的瓶內壓強變化如圖2所示，第二組實驗記錄的瓶內壓強變化如圖3所示。

已知3%過氧化氫溶液中，過氧化氫占溶液總質量的3%。請根據以上實驗回答下列問題：

(1)實驗時，測定裝置內反應的化學方程式為________。

(2)觀察圖2可知：該條件下30s內要完全分解8 mL3%過氧化氫溶液，至少要用___gMnO2。觀察圖3可知：該條件下0.1gMnO2至少能快速催化分解_____mL3%的過氧化氫溶液。

(3)綜合第一組實驗可以得出的結論是：其它條件不變時，MnO2的用量越大，過氧化氫完全分解耗時___，O2的產量______。綜合第二組實驗可以出的結論是：其它條件不變時，過氧化氫溶液的用量越大，O2的產量_____，過氧化氫完全分解耗時_______。

(4)綜合兩組實驗可以推知：在這樣的實驗條件下要30s內完成反應，“二氧化錳與過氧化氫的質量比”最合適的取值約為_______。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O＋O2↑ 0.03 10 越少 不變 越大 相同 0.08：8

【解析】

（1）實驗是過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H2O22H2O＋O2↑；

（2）根據圖2可發現，實驗條件下，30s內催化分解8mL溶質質量分數為3%的雙氧水，MnO2的最小用量為0.03g；根據圖3可發現，0.1g MnO2至少能快速催化分解10mL的過氧化氫溶液；

（3）綜合第一組實驗可以得出：其它條件不變時，MnO2的用量越大，過氧化氫完全分解耗時越少，O2的產量不變；綜合第二組實驗可以得出：其它條件不變時,過氧化氫溶液的用量越大，O2的產量越大，過氧化氫完全分解耗時相同；

（4）分析兩組實驗數據可知：在這樣的實驗條件下要30s內完成反應，“二氧化錳與過氧化氫的質量比”最合適的取值=0.08g：（8mL1 g /mL）=0.08：8。