Question

【題目】過氧化氫在生產生活中有廣泛應用，實驗小組對過氧化氫進行探究。

（1）探究過氧化氫分解的催化劑種類。下面是他們設計的三組實驗裝置，在兩兩對比實驗中(其他條件都相同)，下列觀察(或測定)方法在比較出催化劑對過氧化氫分解加速效果的依據分別是。

第一組同時實驗，觀察比較反應過程中___________________。

第二組同時實驗，觀察比較反應過程中兩者產生氣泡的快慢；

第三組分兩次實驗，比較反應過程中______________________________。待第三組實驗中過氧化氫完全分解后，最終產兩次產生氣體的體積____________________(填“相同”或“不同”)，并在催化劑的質量與反應時間的關系圖中畫出二者的關系____________________。

（2）某興趣小組通過實驗發現使帶火星木條復燃的氧氣含量最低值是48%，但用帶火星的木條直接檢驗過氧化氫溶液受熱分解產生的氧氣時，往往難以復燃，這是因為在加熱生成氧氣的同時產生大量水蒸氣所致，此時混合氣體中氧氣的體積分數隨溫度變化的曲線如圖1所示。若只考慮氧氣的體積分數對實驗結果的影響，欲使帶火星的木條復燃，應將加熱過氧化氫溶液的最高溫度控制在大約____________________°C。某同學改用如圖2的裝置后能使帶火星的木條復燃，其原因是___________________。

（3）模擬氫氧焰實驗按如圖所示裝置進行實驗。

①關閉K，通入氫氣，點燃。為保證安全，點燃氫氣之前應先____________________。將鐵絲網放在火焰上灼燒，鐵絲網只發紅，不熔斷。

②打開K，通入氧氣，火焰更明亮，鐵絲熔斷，說明燃燒的劇烈程度與氧氣的___________________有關。

Answer 1

【答案】兩個氣球體積變化的快慢 收集一 定體積氧氣所需時間 相同 87℃ U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度 驗純 濃度

【解析】

過氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣，催化劑在反應前后質量和化學性質均不變。

（1）過氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣。

第一組同時實驗，觀察比較反應過程中兩個氣球體積變化的快慢。

第二組同時實驗，觀察比較反應過程中兩者產生氣泡的快慢；

第三組分兩次實驗，比較反應過程中收集一定體積氧氣所需時間。催化劑只能影響反應速率，不改變產物的質量或者體積，待第三組實驗中過氧化氫完全分解后，最終產兩次產生氣體的體積相同，催化劑在反應前后質量和化學性質均不變，催化劑的質量與反應時間的關系圖中畫出二者的關系為。

（2）使帶火星木條復燃的氧氣含量最低值是48%，由混合氣體中氧氣的體積分數隨溫度變化的曲線圖1可知，欲使帶火星的木條復燃，應將加熱過氧化氫溶液的最高溫度控制在大約87℃，改用圖2的裝置后能使帶火星的木條復燃，氧氣能使帶火星的木條復燃，氧氣的濃度要達到一定濃度，故原因是U型管冷凝了水蒸氣，提高了氧氣的純度。

（3）①關閉K，通入氫氣，點燃。氫氣是可燃性氣體，為防止發生爆炸，在點燃前必須檢驗純度，為保證安全，點燃氫氣之前應先驗純。將鐵絲網放在火焰上灼燒，鐵絲網只發紅，不熔斷。

②打開K，通入氧氣，火焰更明亮，鐵絲熔斷，氧氣具有助燃性，濃度越高，燃燒越明顯，說明燃燒的劇烈程度與氧氣的濃度有關。