Question

【題目】小明進行H2O2溶液制O2的實驗探究。結合下列過程，回答有關問題。

（1）MnO2作催化劑

向5mL5%的H2O2溶液中加入少量MnO2，立即產生大量氣泡。

①寫出用H2O2溶液制備O2的化學方程式:___________。

②用上述反應原理制備并收集一瓶干燥的O2,從所給裝置圖中選擇并組裝一套裝置，其連接順序為___→___→___(填序號)。為了確保實驗成功，在裝藥品之前應該__。

③檢驗O2的方法是____。若木條復燃，則證明收集的氣體為O2。

（2）FeCl3溶液作催化劑

向5mL59%的H2O2溶液中加入2滴定濃度的FeCl3溶液，立即產生大量氣泡。

[已知]FeCl3溶液中主要含有三種微粒: H2O、Fe3+、CI-

[問題]哪種微粒對H2O2溶液的分解起催化作用?

[假設]假設一:可能是H2O

假設二:可能是Fe3+

假設三:可能是CI-

[分析]假設一不可能成立，理由是___。

[實驗]

操作	現象
其他條件不變，向H2O2溶液中加入NaCl溶液	無明顯變化
其他條件不變，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液	無明顯變化
其他條件不變，向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液	立即產生大量氣泡

[結論]假設___________成立，而假設一和另一種假設不成立。

（3）催化劑比較

從循環利用的角度分析，______________(填化學式)更適合作該反應的催化劑。

（4）從第（1）題所給裝置圖中選擇并組裝一套裝置用于實驗室制備二氧化碳，反應裝置是_________，收集裝置是___________，其反應的化學方程式___________。

Answer 1

【答案】 B C E 檢查裝置的氣密性 將帶火星的木條伸入集氣瓶中 過氧化氫溶液中溶劑是水 二 MnO2 B E

【解析】

（1）①H2O2溶液在二氧化錳催化下制備O2的化學方程式為；

②要收集一瓶干燥的O2，氧氣從反應裝置出來后應該通入濃硫酸中干燥，再用向上排空氣法收集氧氣，故裝置連接順序為B→C→E；

為了確保實驗成功，在裝藥品之前應該檢查裝置的氣密性，這是制備氣體實驗必須做的一個步驟；

③檢驗O2的方法是將帶火星的木條伸入集氣瓶中，若木條復燃，則證明收集的氣體為O2；

（2）過氧化氫溶液中溶劑是水，如果水是H2O2溶液分解的催化劑，那么該溶液則不可能配置成功；

由實驗過程可以看出，其他條件不變，向H2O2溶液中加入Na2SO4溶液，無明顯現象，而向H2O2溶液中加入Fe2(SO4)3溶液，立即產生大量氣泡，所以是Fe3+起的催化作用，故假設二成立，假設一和假設三不成立；

（3）從循環利用的角度分析，二氧化錳作為固體催化劑更易回收利用，所以二氧化錳更適合作該反應的催化劑；

（4）實驗室利用石灰水與稀鹽酸反應制備二氧化碳，反應不需要加熱，所以發生裝置選用B；

二氧化碳溶于水，且密度比空氣大，所以可用向上排空氣法收集，所以收集裝置選用E；

反應的化學方程式為。