某小组同学向盛有MnO2的试管中加入H2O2溶液,发现有大量气泡和水雾生成。小组同学对H2O2分解反应进行了深入的研究。
Ⅰ.探究水雾产生的原因
【进行实验】
分别向三支试管中依次加入0.5g MnO2和30mL溶质质量分数不同的H2O2溶液,用温度传感器测定反应过程中溶液温度的变化,现象如下。
溶液 | 5% H2O2溶液 | 10% H2O2溶液 | 30% H2O2溶液 |
温度变化 | ![]() |
![]() |
![]() |
水雾 | 有少量水雾 | 有较多水雾 | 有大量水雾 |
(1)在MnO2作催化剂的条件下,H2O2发生分解反应的文字表达式为
过氧化氢水+氧气
二氧化锰
过氧化氢水+氧气
,该反应 二氧化锰
放出
放出
热量(填“吸收”或“放出”)。(2)H2O2溶液的溶质质量分数与反应中溶液温度变化的关系是
其他条件相同时,H2O2溶液的溶质质量分数越大,反应中溶液温度升高越快
其他条件相同时,H2O2溶液的溶质质量分数越大,反应中溶液温度升高越快
。(3)根据以上实验,可得出的结论是
H2O2反应放出热量,溶液中的水变为水蒸气
H2O2反应放出热量,溶液中的水变为水蒸气
。Ⅱ.探究影响H2O2分解反应速率的因素。
【实验方案】
实验编号 | H2O2溶液 | 蒸馏水 | 催化剂 | 温度/℃ | |
溶质质量分数 | V/mL | V/mL | |||
① | 10% | 10 | 20 | 无催化剂 | 20 |
② | 10% | 10 | 20 | 0.5g MnO2 | 20 |
③ | 10% | 15 | x | 0.5g MnO2 | 20 |
有无催化剂
有无催化剂
与H2O2分解反应速率是否有关。(5)实验②③,目的是探究溶质质量分数与H2O2分解反应速率是否有关,则实验③中x是
a
a
(填字母序号)。a.15
b.30
【实验过程及分析】
在恒温恒容的密闭容器中完成以上实验,用压强传感器测量反应过程中容器内的气体压强随时间的变化,实验数据如图所示。

(6)能证明溶质质量分数对H2O2分解反应速率有影响的证据是
压强为P1时,t1≠t2
压强为P1时,t1≠t2
。【考点】影响化学反应速率的因素探究;催化剂的特点与催化作用.
【答案】过氧化氢水+氧气;放出;其他条件相同时,H2O2溶液的溶质质量分数越大,反应中溶液温度升高越快;H2O2反应放出热量,溶液中的水变为水蒸气;有无催化剂;a;压强为P1时,t1≠t2
二氧化锰
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:36引用:3难度:0.3
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1.Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反应产生能降解污染物的活性成分。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对降解反应速率的影响。实验探究:控制p-CP的初始浓度相同,实验温度恒定在25℃或40℃(其余实验条件见下表)。
(1)请结合上述介绍将表中空格补充完整。实验编号 实验目的 温度/℃
pH浓度/(mg•L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 为②③提供参照 25 3 204 16.8 ② 探究温度对降解反应速率的影响
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH对降解反应速率的影响 25 10 204 16.8
(3)为测定不同时间内有机物降解的浓度,需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的降解反应立即停止下来。根据本题信息,将样品从反应器中取出后应立即将其放入某药品中,反应会迅速停止,该药品可能是
A盐酸溶液 B氢氧化钠溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸钠溶液发布:2024/11/25 8:0:2组卷:3引用:0难度:0.3 -
2.据图1装置图回答问题
(1)甲同学用氯酸钾和二氧化锰共热制备和收集氧气,他应选用的气体发生装置是
(2)该同学用如图2所示的方法进行气密性检查,如果装置不漏气,可以看到
(3)因为氧气的密度比空气的稍大,所以还可以选用
(4)老师提醒可以用F(万能瓶)来收集气体,则甲同学应将发生装置的导管与F的导管
(5)乙同学称取一定质量的KMnO4固体放入大试管中,将温度控制在250℃加热制取O2.实验结束时,这位同学发现用排水法收集到的O2大于理论产量.针对这一现象,同学们进行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反应生成的二氧化锰(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反应生成的锰酸钾(K2MnO4)分解放出O2;
【实验验证】同学们分成两组,分别进行下列实验:
第一组同学取一定质量的MnO2,在250℃条件下加热一段时间,冷却后测得MnO2的质量不变,则猜想
第二组同学取K2MnO4在250℃条件下加热,没有用测定质量的方法得出了猜想Ⅱ正确的结论.该组同学选择的实验方法是
【拓展延伸】实验发现,KClO3固体加热制取O2的反应速率很慢,但如果将KMnO4固体与KClO3固体混合加热,则KClO3的分解速率大大加快,请说明KMnO4在KClO3的分解反应中是否作催化剂,为什么?
(6)丙同学选择用双氧水和二氧化锰混合来制氧气,则他应选用的气体发生装置是
通过以上实验数据的分析,可知,过氧化氢分解制氧气的化学反应速率与实验
序号H2O2溶液浓度% H2O2溶液体积/mL 温度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧气体积/mL反应所需的
时间/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 发布:2024/12/18 8:0:1组卷:12引用:2难度:0.5 -
3.下列探究影响化学反应速率因素的实验中,实验方案正确的是( )
选项 影响因素 实验方案 A 接触面积 将1g块状石灰石和20mL10%的稀盐酸、1g粉末状石灰石与20mL10%的稀硫酸混合,比较产生气泡的快慢 B 催化剂的种类 将0.5g二氧化锰、1g氧化铁分别与10mL6%的过氧化氢溶液混合,比较产生气泡的快慢 C 反应物的种类 分别将木炭在空气中、氧气中燃烧,比较反应的剧烈程度 D 反应物的性质 分别用酒精灯加热表面积相同的镁片和铁片,比较在空气中能否被点燃 发布:2024/12/25 13:0:1组卷:111引用:4难度:0.7