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实验题 (14分)某课外兴趣小组对双氧水(H2O2水溶液)做了如下实验探究。
(1)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条试之。测定结果如下:
催化剂(MnO2)
| 操作情况
| 观察结果
| 反应完成所需的时间
|
粉末状
| 混合不振荡
| 剧烈反应,使木条复燃
| 3.5分钟
|
块状
|
| 反应较慢,火星红亮但木条未复燃
| 30分钟
|
①写出H2O2反应的化学方程式 。
②实验结果说明催化剂作用的大小与 有关。
(2)取三份含有等量H2O2,但质量分数不同的双氧水,分别向其中加入1克MnO2粉末。测定结果如下:
双氧水体积
| 操作情况 | 反应完成所需的时间
| 收集到气体体积
| 反应后液体温度
|
a1%的150mL
|
| 11分钟
| 539mL
| 24℃
|
a2%的15mL
| 混合不振荡
| 1分20秒
| 553mL
| 56℃
|
a3%的7.5mL
|
| 9秒
| 562mL
| 67℃
|
请简要说明:
①反应完成所需的时间不同的原因 。
②反应后液体温度不同的原因 。
③收集到气体体积不同的原因 。
(3)向含有酚酞的NaOH稀溶液中,逐滴滴入10%的双氧水,红色褪去。
①已知双氧水显弱酸性,试写出H2O2的电离方程式: 。
②小组讨论红色褪去的原因时,甲同学认为是双氧水显酸性所致;乙同学认为是双氧水有较强氧化性所致。请你设计一个简单实验来说明是甲对还是乙对。(简要文字说明)
实验题 (14分)某课外兴趣小组对双氧水(H2O2水溶液)做了如下实验探究。
(1)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入5mL 5%的双氧水中,并用带火星的木条试之。测定结果如下:
催化剂(MnO2)
| 操作情况
| 观察结果
| 反应完成所需的时间
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粉末状
| 混合不振荡
| 剧烈反应,使木条复燃
| 3.5分钟
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块状
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| 反应较慢,火星红亮但木条未复燃
| 30分钟
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①写出H2O2反应的化学方程式 。
②实验结果说明催化剂作用的大小与 91eXAm.org60; 有关。
(2)取三份含有等量H2O2,但质量分数不同的双氧水,分别向其中加入1克MnO2粉末。测定结果如下:
双氧水体积
| 操作情况
| 反应完成所需的时间
| 收集到气体体积
| 反应后液体温度
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a1%的150mL
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| 11分钟
| 539mL
| 24℃
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a2%的15mL
| 混合不振荡
| 1分20秒
| 553mL
| 56℃
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a3%的7.5mL
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| 9秒
| 562mL
| 67℃
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请简要说明:
①反应完成所需的时间不同的原因 。
②反应后液体温度不同的原因 。
③收集到气体体积不同的原因 。
(3)向含有酚酞的NaOH稀溶液中,逐滴滴入10%的双氧水,红色褪去。
①已知双氧水显弱酸性,试写出H2O2的电离方程式: 。
②小组讨论红色褪去的原因时,甲同学认为是双氧水显酸性所致;乙同学认为是双氧水有较强氧化性所致。请你设计一个简单实验来说明是甲对还是乙对。(简要文字说明)
本题答案:(每空2分,共14分)
(1)①
2H2O+O2↑。
②根据反应完成所需的时间课判断,催化剂作用的大小与催化剂的表面积(聚集状态)有关系。
(2)①由于溶液的质量分数不同,同时溶液的温度不同,从而导致反应速率不同,所以反应完成所需的时间不同。
②由于双氧水的质量相同,所以反应放出热量相同,但液体的量不同,所以溶液的温度是不同的。
③由于液体的量不同,且液体温度不同,从而影响气体在溶液中的溶解量,所以收集到的氧气是不同的。
(3)①双氧水可以看作是二元弱酸,电离是分步的,即H2O2
HO2-+H+(H2O2
HOO-+H+)。
②如果是双氧水有较强氧化性所致,则再加入氢氧化钠溶液,是不能显红色的,加粗可以鉴别,即在褪色溶液中再逐滴加入NaOH溶液,若红色恢复说明甲对,若红色不恢得则说明乙对。
本题所属考点:【影响化学反应速率的因素】
本题难易程度:【困难】
No one but the wearer knows where the shoe pinches. 穿鞋的人自己知道哪儿夹脚。