Question

【題目】某校化學興趣小組利用下列儀器在實驗室進行制取O2的相關實驗探究，請回答下列問題．

（1）甲小組用MnO2、KClO3兩種藥品制取干燥的O2，需選用的儀器組合是________，反應結束后回收MnO2固體，操作依次是冷卻至室溫、________、過濾、________、烘干．

（2）乙小組探究Fe2O3能否作為H2O2分解的催化劑．實驗時間為30s（H2O2過量），其他可能影響實驗的因素均保持不變，相關數據如下：

實驗序號	10%的H2O2溶液（mL）	溶液中加入物質（g）	收集到氣體的 體積（mL）
1	100	無	a
2	100	Fe2O30.5g	b
3	100	MnO20.5g	c

通過比較和______（填“a”“b”“c”）的大小，可證明Fe2O3在實驗中起催化作用，寫出該反應的化學方程式________．其次需補做實驗，驗證反應前后Fe2O3的化學性質不變和驗證________．

（3）丙小組探究MnO2的用量對H2O2分解速率的影響．每次均用30mL10%的H2O2溶液，使用不同質量的MnO2作催化劑，測定每次收集到500mL O2所用的時間．結果如圖（其他實驗條件相同）：

由圖可知，MnO2的用量對H2O2分解速率影響的規律是①________； ②MnO2的用量超出一定范圍后，其用量再增大，反應速率不再繼續加快．

Answer 1

【答案】BE 溶解 洗滌 a、b 反應前后Fe2O3的質量不變 在一定范圍內，MnO2的用量越大，H2O2分解速率越快

【解析】

過氧化氫在催化劑催化作用下生成水和氧氣。

（1）甲小組用MnO2、KClO3兩種藥品制取氧氣屬于固體加熱型，故選發生裝置E，收集干燥的O2，要用排空氣法，氧氣密度比空氣大，故選裝置B收集；故需選用的儀器組合是BE，二氧化錳不溶于水，氯化鉀易溶于水，反應結束后回收MnO2固體，故降溫后可采取溶解、過濾、洗滌、烘干的方法。

（2）探究Fe2O3能否作為H2O2分解的催化劑，實驗時間為30s（H2O2過量），采取控制變量的方法，所用過氧化氫溶液濃度相同，則等時間內比較加入氧化鐵和不加入氧化鐵生成的氧氣的體積多少即可證明氧化鐵是否在實驗中起催化作用，故通過比較a、b的大小，可證明Fe2O3在實驗中起催化作用，過氧化氫在氧化鐵的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式是，要驗證氧化鐵是否起催化作用，除了驗證氧化鐵是否改變反應速率，還須驗證其質量和化學性質在反應前后是否改變，故驗證反應前后Fe2O3的化學性質不變和驗證反應前后Fe2O3的質量不變。

（3）由二氧化錳的用量和收集等體積氧氣所用時間的長短的圖象可知，反應中二氧化錳的質量在0.1g～0.7g之間時，用量越大，過氧化氫的分解速率越快，當二氧化錳的用量超過0.7g時，反應速率速率不再隨二氧化錳的用量增加而加快，故MnO2的用量對H2O2分解速率影響的規律是在一定范圍內，MnO2的用量越大，H2O2分解速率越快。