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_______→ __________→ ________（填標號）。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溶液做催化劑

向5mL5%的H2O2溶液中加入2滴一定濃度的 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+、Cl-

（問題）那種微粒對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Cl-

（分析）①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）②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）更適合做該反應的催化劑。

Answer 1

【答案】 2H2O2 2H2O + O2↑ B C E 檢查裝置氣密性 將帶火星的木條放置在集氣瓶內 過氧化氫溶液中溶劑是水 二 MnO2

【解析】本題考查了氣體的制取裝置和收集裝置的選擇，氧氣的檢驗，催化作用的探究等。氣體的制取裝置的選擇與反應物的狀態和反應的條件有關；氣體的收集裝置的選擇與氣體的密度和溶解性有關；在催化作用的探究時，運用控制變量的原理。

（1）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣，化學方程式是2H2O2 2H2O + O2↑；②用H2O2溶液制備O2時，是固體與液體混合不需加熱，可選擇的發生裝置是B，制得氧氣中含有水蒸氣，濃硫酸具有吸水性，可用裝有濃硫酸的洗氣瓶除去水蒸氣，氧氣密度大于空氣，可用向上排空氣法收集。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B→C→E；為了確保實驗成功，在裝藥品之前應該檢查裝置氣密性；

③氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃。檢驗O2的方法是將帶火星的木條放置在集氣瓶內，若木條復燃，則證明收集的氣體為O2；

（2）①假設一不可能成立，理由是過氧化氫溶液中溶劑是水；

②其他條件不變，向H2O2溶液中加入NaCl溶液，無明顯變化，說明Cl-對H2O2溶液的分解不起催化作用；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，FeCl3溶液和Fe2(SO4)3溶液都存在Fe3+，說明Fe3+對H2O2溶液的分解起催化作用，假設二成立；

③MnO2不溶于水，更容易回收，催化劑比較從循環利用的角度分析，MnO2更適合做該反應的催化劑。