二氧化錳可作過氧化氫分解的催化劑，興趣小組想探究過氧化氫分解有沒有其他催化劑。影響過氧化氫分解的因素，除催化劑外，還有什么？I。
【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫分解的催化劑？如果能，其催化效果如何？
【實(shí)驗(yàn)探究】
|
實(shí)驗(yàn)步驟 |
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
| ①分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入1g氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。 | A試管中產(chǎn)生氣泡，帶 火星木條復(fù)燃，B試管 中無明顯現(xiàn)象 |
| ②待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶 液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)3次 |
試管中均產(chǎn)生氣泡，帶 火星木條均復(fù)燃 |
| ③將步驟②中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行 洗滌、干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。 |
/ |
| ④分別量取5mL 5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管 中，向C試管中加入1g氧化鐵粉末，向D試管中加入 1g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。 |
/ |
（1）步驟②證明氧化鐵的
化學(xué)性質(zhì)
化學(xué)性質(zhì)
在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化。③中如果 a=1
1
，證明氧化鐵的質(zhì)量
質(zhì)量
在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，可以作為過氧化氫分解的催化劑。（2）寫出氧化鐵催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式
2H2O2 2H2O+O2↑
F
e
2
O
3
2H2O2 2H2O+O2↑
。F
e
2
O
3
【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟④的目的是
比較相同條件下，氧化鐵和二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果
比較相同條件下，氧化鐵和二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果
。II．探究過氧化氫溶液濃度對(duì)過氧化氫分解速率的影響。
【交流討論】可以通過測(cè)定相同條件下不同濃度過氧化氫溶液
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來探究。A．產(chǎn)生相同體積氧氣的時(shí)間 B．產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量
C．產(chǎn)生氧氣的總體積 D．單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積
【實(shí)驗(yàn)探究】按圖 1 裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：水浴溫度控制在 21℃，二氧化錳均為 0.5g,過氧化氫溶液均為 5mL，三頸瓶容積為 250mL，恒壓漏斗（漏斗的支管與三頸瓶相連）的作用是使過氧化氫溶液自行下滴。數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)繪制圖象如圖 2、3。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（1）圖 2 說明過氧化氫溶液濃度與反應(yīng)速率關(guān)系是
相同條件下，過氧化氫溶液濃度越高，過氧化氫分解速率越快
相同條件下，過氧化氫溶液濃度越高，過氧化氫分解速率越快
。以 10%H2O2溶液為例，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低的原因是過氧化氫開始分解時(shí)，產(chǎn)生氧氣，且反應(yīng)放熱，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓變大，反應(yīng)結(jié)束后，瓶?jī)?nèi)溫度逐漸降低，氣壓變小
過氧化氫開始分解時(shí)，產(chǎn)生氧氣，且反應(yīng)放熱，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓變大，反應(yīng)結(jié)束后，瓶?jī)?nèi)溫度逐漸降低，氣壓變小
。（2）圖 3 說明從溫度看，過氧化氫溶液濃度越高，反應(yīng)越
劇烈
劇烈
（填“劇烈”或“平穩(wěn)”）。
【答案】化學(xué)性質(zhì)；1；質(zhì)量；2H2O2 2H2O+O2↑；比較相同條件下，氧化鐵和二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果；AD；相同條件下，過氧化氫溶液濃度越高，過氧化氫分解速率越快；過氧化氫開始分解時(shí)，產(chǎn)生氧氣，且反應(yīng)放熱，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓變大，反應(yīng)結(jié)束后，瓶?jī)?nèi)溫度逐漸降低，氣壓變??；劇烈
F
e
2
O
3
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：121引用：6難度：0.6
相似題
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1．Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究：控制p-CP的初始濃度相同，實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃（其余實(shí)驗(yàn)條件見下表）。
（1）請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、②圖像可得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/（mg?L﹣1） H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8 。
（3）為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度，需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)本題信息，將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中，反應(yīng)會(huì)迅速停止，該藥品可能是。
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布：2024/11/25 8:0:2組卷：3引用：0難度：0.3 -
2．據(jù)圖1裝置圖回答問題
（1）甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號(hào)）．他用裝置C來收集的原因是，當(dāng)看到導(dǎo)管口的時(shí)他才開始收集氧氣．
（2）該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到導(dǎo)管中會(huì)形成一段水柱．
（3）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源?，所以還可以選用（填序號(hào)）來收集氧氣，其驗(yàn)滿的方法是．
（4）老師提醒可以用F（萬能瓶）來收集氣體，則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管（選填a或b）相連接．
（5）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量．針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳（MnO2）分解放出O2；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀（K2MnO4）分解放出O2；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想（選填Ⅰ或Ⅱ）錯(cuò)誤；
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是．
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快，請(qǐng)說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？．
（6）丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣，則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號(hào)）．以下是他探究影響該反應(yīng)速率因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可知，過氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時(shí)間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 、、等因素有關(guān)；發(fā)生裝置中的（填儀器名稱）也可以幫助控制反應(yīng)的速率．發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：12引用：2難度：0.5 -
3．下列探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素的實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)方案正確的是（ ?。?br />
選項(xiàng) 影響因素 實(shí)驗(yàn)方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合，比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合，比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒，比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片，比較在空氣中能否被點(diǎn)燃 發(fā)布：2024/12/25 13:0:1組卷：111引用：4難度：0.7