Question

【題目】實驗室常用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的方法制取氧氣。該實驗速率快,產(chǎn)物無污染，某實驗小組進行了如下探究。

（探究實驗）書本介紹了除了用二氧化錳外，硫酸銅溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解，查閱資料得知，氯化鐵溶液也可以催化過氧化氫溶液的分解。那么，硫酸銅溶液和氯化鐵溶液催化的效果怎么樣呢？請根據(jù)下表四組實驗現(xiàn)象，回答下面問題

序號	催化劑	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結論
1	FeC13溶液	向5mL4%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中產(chǎn)生大量氣泡	FeC13溶液對H2O2的分解有較好的催化效果
2	FeC13溶液	向5mL12%的H2O2溶液中滴5滴0.1%FeC13溶液	試管中有適量氣泡
3	CuSO4溶液	向5mL4%的H2O2溶液， 滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中產(chǎn)生少量氣泡	CuSO4溶液對H2O2的分解催化效果一般
4	CuSO4溶液	向5mL12%的H2O2溶液，滴5滴0.1%CuSO4溶液	試管中氣泡量很少

（思考分析）

（1）請你寫出用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解的反應方程式_____。

（2）從考慮化學反應速率對收集氣體影響的角度，請你從上面的實驗，選擇一組合適的藥品進行實驗室制取氧氣，_____的H2O2溶液和_____（填催化劑的種類和濃度）。

（3）從上面的實驗中，你還能得到什么結論_____。

（拓展延伸）

（4）另一名同學了解到，加熱也可促進過氧化氫溶液分解，于是進行如下實驗，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進行水浴加熱，步驟和現(xiàn)象如下：

序號	加熱耗時	水浴溫度	分解現(xiàn)象
1	12分	65℃	少量氣泡
2	15分	74℃	明顯氣泡
3	21分	87℃	大量氣泡

根據(jù)該同學的探究，試分析回答，為什么實驗室通常不用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣？（兩點理由）：_____

Answer 1

【答案】 12% 0.1%的FeCl3溶液 催化劑的種類，用量相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快 加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣，導致氧氣不純；裝置復雜；不節(jié)能等。

【解析】

（1）用二氧化錳催化過氧化氫溶液分解生成水和氧氣，反應的化學方程式為。

（2）考慮化學反應速率對收集氣體影響，速率要適宜，太快和太慢都不便于收集，根據(jù)上面的實驗可知合適的制取氧氣的藥品為12%的H2O2溶液和0.1%的FeCl3溶液。

（3）根據(jù)序號3和4的實驗，還能得出催化劑的種類，用量相同時，過氧化氫溶液的濃度越大，分解速率不一定越快的結論。

拓展延伸：

（4）另一名同學了解到，加熱也可促進過氧化氫溶液分解，于是進行如下實驗，分別取5mL12%的H2O2溶液于試管中進行水浴加熱，根據(jù)實驗步驟和現(xiàn)象可知實驗室通常不用加熱過氧化氫溶液的方法制氧氣的理由是：加熱時產(chǎn)生大量水蒸氣，導致氧氣不純；裝置復雜；不節(jié)能等。