Question

19．某研究小組對用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的實驗條件進行探究．他們進行了以下實驗：
①往盛有5mL5%H₂O₂溶液的試管中，伸入帶火星的木條，木條不復燃．
②往盛有5mLw%H₂O₂溶液的試管中，加入agMnO₂，伸入帶火星的木條，木條復燃．
③往盛有5mLw%H₂O₂溶液的試管中，加入agFe₂O₃，伸入帶火星的木條，木條復燃．
④經(jīng)檢驗，②、③中反應后試管中仍分別含有agMnO₂和agFe₂O₃．
問題：
（1）MnO₂、Fe₂O₃在上述反應中的作用是催化作用_．
（2）實驗②、③中H₂O₂的濃度（w%）以5%為宜，你的理由是在體積和過氧化氫溶液的溶質的質量分數(shù)都相同的條件下實驗，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用．
（3）寫出實驗②化學反應的文字表達式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
研究小組還對溶液濃度、催化劑的種類等實驗條件進行了探究．下表選取了部分實驗數(shù)據(jù)：
用足量等體積H₂O₂溶液制取相同體積O₂所需的時間

濃度 時間（min） 條件	30%H2O2	15%H2O2	5%H2O2
加入agMnO2	0.2	0.8	2.0
加入agFe2O3	7.0	9.0	16.0

問題：（4）從上表中能得出哪些結論？
①相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；②在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快；
（5）再寫出一個用MnO₂作催化劑的化學反應的文字表達式氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．

Answer 1

分析 根據(jù)催化劑的特點：改變反應速度而自身的化學性質和質量不變，題目設計了多步實驗對此進行檢驗，通過對比實驗的現(xiàn)象和結果，得出兩固體的催化作用；然后通過改變過氧化氫溶液的濃度，又對影響反應速度的影響因素進行了進一步探究，通過分析實驗數(shù)據(jù)得出影響因素；根據(jù)實驗室制氧氣的反應原理寫出相關的文字表達式．

解答 解：（1）對比實驗①②④和實驗①③④可得到二氧化錳、三氧化二鐵在反應中起到了加快反應速度的作用且自身沒有改變；
（2）因為是對比試驗，需要具備相同的實驗條件；
（3）實驗②文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（4）對比時間記錄表中不同濃度的過氧化氫放出相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快；對比相同濃度的過氧化氫使不同催化劑時產生相同體積氧氣所消耗時間，可發(fā)現(xiàn)MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；
（5）氯酸鉀受熱制氧氣同樣需要MnO₂作催化劑，文字表達式為：氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．
故答案為：
（1）催化作用
（2）5%；在體積和過氧化氫溶液的溶質的質量分數(shù)都相同的條件下實驗，才能比較出不加催化劑和加入二氧化錳或氧化鐵后的催化作用．
（3）過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（4）①相同條件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好②在其他條件相同的情況下，H₂O₂濃度越大，產生氧氣的速度越快．
（5）氯酸鉀$→_{加熱}^{二氧化錳}$氯化鉀+氧氣．

點評 實驗數(shù)據(jù)分析時，通過對比發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)的變化找出造成實驗數(shù)據(jù)變化的原因，從而得出變化的規(guī)律．