Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)為了比較氧化銅和二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分解的催化效果，用如圖1所示的裝置進(jìn)行了兩次實(shí)驗(yàn)，在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內(nèi)盛有的3mL5%的雙氧水注入試管中，利用注射器收集氧氣，收集到氧氣的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖2所示。

（1）在檢查裝置的氣密性后，小組同學(xué)開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)注入雙氧水的方法是_________（填序號(hào)），另一種方法除了誤差較大，還可能造成的后果是_______。實(shí)驗(yàn)中造成U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高的原因是________。

A快速推注射器活塞

B緩慢推注射器活塞

（2）根據(jù)______注射器內(nèi)氧氣的體積不同，可比較兩種催化劑的催化效果，通過(guò)圖像除了能得出二氧化錳催化效果比氧化銅好，還能得出的結(jié)論是________。

（3）由氧化銅催化的反應(yīng)，t1-t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變慢，原因是________。

（拓展延伸）

同學(xué)們?cè)诶蠋煹闹笇?dǎo)下設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究。向兩支試管分別加入等質(zhì)量不同濃度的H2O2溶液，再加上等質(zhì)量、等濃度的FeCl3溶液，分別用氣壓傳感器測(cè)定兩試管中氣體壓力變化曲線(xiàn)。見(jiàn)下圖3,4.請(qǐng)你思考

①為保證實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，請(qǐng)你設(shè)計(jì)向兩試管中加入FeCl3溶液的具體方法？__________

②請(qǐng)你從曲線(xiàn)中找出FeCl3溶液對(duì)H2O2溶液分解影響的一條規(guī)律性結(jié)論：_________

Answer 1

【答案】B 反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，可能會(huì)造成活塞向外移動(dòng)，導(dǎo)致裝置漏氣 過(guò)氧化氫分解生成氧氣的同時(shí)放出熱量，使試管內(nèi)壓強(qiáng)大于外界大氣壓，造成紅墨水左端液面下降，右端液面上升 相同時(shí)間注射器內(nèi) 催化劑不能改變生成氧氣的量 過(guò)氧化氫溶液濃度下降 分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時(shí)注入兩支試管中 FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解；FeCl3溶液對(duì)濃度大的H2O2溶液分解促進(jìn)效果更好（合理即可）

【解析】

（1）開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)注入雙氧水的方法是緩慢推注射器活塞，防止反應(yīng)劇烈，放出大量的熱，可能會(huì)造成活塞向外移動(dòng)，導(dǎo)致裝置漏氣；過(guò)氧化氫分解放出熱量，造成U形管內(nèi)紅墨水液面左低右高；

（2）要比較兩種催化劑的催化效果，主要比較相同時(shí)間內(nèi)收集的氧氣體積，相同時(shí)間收集的氧氣體積越大，說(shuō)明催化效果越好；由圖象分析得出，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，等體積、無(wú)論是用何種催化劑，等濃度的過(guò)氧化氫溶液生成的氧氣體積相等，說(shuō)明催化劑不能改變生成氧氣的量；

（3）由圖象知，在氧化銅作為催化的條件下，t0～t1時(shí)間段曲線(xiàn)逐漸變陡，說(shuō)明反應(yīng)速率逐漸變快，因?yàn)檫^(guò)氧化氫分解制氧氣的同時(shí)放出熱量；t1～t2時(shí)間段曲線(xiàn)逐漸變平緩，說(shuō)明反應(yīng)速率又逐漸變慢，這是因?yàn)殡S著反應(yīng)的進(jìn)行，過(guò)氧化氫溶液濃度在不斷下降；

[拓展延伸]①向試管中加入FeCl3溶液，可以分別用注射器吸取等量、等濃度的FeCl3溶液同時(shí)注入兩支試管中；

②根據(jù)曲線(xiàn)可以看出，FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解；FeCl3溶液對(duì)濃度大H2O2溶液分解促進(jìn)效果更好。