小嘉用H2O2溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO2 ，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H2O2溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现：在不加入水时，若注入H2O2溶液速度过快，反应会过于刷烈而引发事故。【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢? 【建立假设】水可以降低H2O2溶液浓度，从而减缓反应速度【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H2O2溶液进行实验，观察并比较。【实验结论】加水降低了H2O2溶液的浓度，使反应速度变慢。【交流反思】

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1. 小嘉用H₂O₂溶液制取氧气时，在烧瓶中加入50毫升水及0.5克MnO₂ ，再往分液漏斗中加入30毫升15%的H₂O₂溶液。为什么要加入50毫升水呢?查阅资料发现：在不加入水时，若注入H₂O₂溶液速度过快，反应会过于刷烈而引发事故。

【提出问题】水是如何减缓该反应速度的呢?

【建立假设】水可以降低H₂O₂溶液浓度，从而减缓反应速度

【实验方案】他利用如图装置，在相同条件下，分别用30毫升的1%、3%和7%的H₂O₂溶液进行实验，观察并比较。

【实验结论】加水降低了H₂O₂溶液的浓度，使反应速度变慢。

【交流反思】

(1) 为了更好地比较反应的快慢，需控制三次实验中滴加H₂O₂溶液的相同。

(2) 判断产生氧气的速度时，可以通过观察产生气泡的快慢，还可以比较。

(3) 【继续探究】针对提出的问题，他又利用如图装置，用3%的H₂O₂溶液分别在0℃、20℃和60℃的条件下进行实验。进行该实验所基于的假设是。

【考点】

制取氧气的原理; 制取氧气的装置、步骤、收集与注意事项;

【答案】

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实验探究题普通

1. 氧气是重要的化学物质。请回答下列问题：

(1) 实验室选用装置C制备氧气，则选用的药品是。

(2) 若利用D (盛放KMnO₄固体)E装置制备、收集氧气，E中导管伸到接近集气瓶底部，原因是。

(3) 用右图装置测定空气中氧气含量，集气瓶体积为250mL，量筒中盛入100mL水，用激光手电照射白磷，白磷充分燃烧。燃烧后冷却至室温，打开止水夹，量筒内水体积约为60mL。

①根据实验数据计算空气中氧气的体积分数为。

②请分析出现①计算结果的原因：(写出1点)。

实验探究题困难

2. 学习小组开展“设计和制作简易供氧器”的实践活动。查阅资料得知：某制氧机的制氧剂为过碳酸钠(化学式： $\text{[math]}$ 白色固体)和二氧化锰。

①过碳酸钠易溶于水，遇水分解为Na₂CO₃和H₂O₂ ，能产生氧气并放出热量。

②高浓度过氧化氢易挥发且腐蚀性强。编号	浓度/%	体积/mL
①	5	9.11
②	15	2.89
③	25	1.66
④	30	1.37

【活动】选择制氧剂：对比过碳酸钠和过氧化氢溶液的制氧效果，选择合适的制氧剂。

实验一：过氧化氢

小组设计了图甲所示的实验装置，用溶质质量相等的四组过氧化氢溶液(见左上表)进行实验。在集气瓶中加满水，锥形瓶中加入0.2gMnO₂ ，注入溶液，记录并处理 20min内数据如图乙。

(1) 检查图甲装置气密性的操作是。

(2) 反应的化学方程式为。

(3) 从安全角度考虑，可以选择浓度为(选填5%”或“30%”)的过氧化氢溶液作为制氧剂。

(4) 实验二：过碳酸钠

往锥形瓶中加入1.41g过碳酸钠、0.2gMnO₂和9.11mL水，待反应完全后收集到约159.1mL 水 (产生氧气的量与上表中药品得到氧气的最大量相等)。用排水法收集并读取每2分钟获得的氧气体积，记录并处理20min内数据如图丙。分析了图丙数据，学习小组认为选择过碳酸钠作为制氧剂更好，依据是。为寻找其他依据，他们继续探索。

实验探究题困难

3. 为探究影响过氧化氢分解快慢的因素，设计以下实验装置（夹持仪器略去）进行实验，在锥形瓶内放入0.1克二氧化锰，一次性加入一定量的过氧化氢溶液，测定并记录收集10毫升氧气所用时间。

序号	温度	双氧水溶质的质量分数/%	所用时间/s
1	20℃	15	33
2	50℃	5	62
3	50℃	15	t
4	80℃	5	40
5	80℃	15	16

(1) 实验前检查装置气密性的方法是。

(2) 探究溶质的质量分数对过氧化氢分解速率的影响需要比较的实验组别是。

(3) 若温度越高，双氧水溶质的质量分数越高反应速率越快，则分析数据推测表中数值t的取值范围是。

实验探究题普通