Question

【題目】某課外小組研究“影響H2O2 生成O2快慢的因素”的課題。通過查閱資料，他們提出如下猜想。

（提出猜想）催化劑和反應物濃度都會影響H2O2 生成O2 的快慢

（實驗過程）實驗裝置圖如下：

實驗操作：檢查裝置氣密性良好。將分液漏斗中的液體加入錐形瓶中，立即收集一瓶放出的氣體。實驗記錄

實驗編號	①	②	③
反應物	5%H2O2 100 mL	5%H2O2	3%H2O2 100 mL
加入固體	0．5 g氯化鈉固體	0．5 g二氧化錳
收集氣體的時間	165 s	46 s	80 s

（1）實驗②中加入H2O2的體積為_________mL。

（2）實驗③中加入的固體和用量為___________。

（結(jié)論）該探究過程得出的結(jié)論是 ___________。

（反思）H2O2在常溫下分解緩慢，加入MnO2 后反應明顯加快。小紅提出，為了更好的證明二氧化錳和氯化鈉是否對H2O2 生成O2快慢有影響，還應該增加一組對比實驗。該實驗選用的藥品和用量為______。

（實驗拓展）小紅用排水法收集的氣體進行氧氣的性質(zhì)實驗。

（1）小紅進行硫磺和氧氣的反應的性質(zhì)實驗時，在空氣中與在氧氣中對比燃燒，現(xiàn)象差別不明顯。造成這種結(jié)果的原因是_________________。

（2）為探究影響過氧化氫分解速度的因素，小雨閱讀課外資料得知：過氧化氫分解除了用二氧化錳，還可用氧化銅等物質(zhì)作催化劑。于是在室溫下做了如下實驗，實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

	過氧化氫的質(zhì)量	過氧化氫的濃度	CuO的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	100.0g	1%	0.0g	5 mL
Ⅱ	100.0g	1%	2g	32 mL
Ⅲ	100.0g	4%	2g	64 mL

①本實驗中，測量O2體積的裝置是________（填編號）。

②通過對上表數(shù)據(jù)分析，I和II對比影響過氧化氫分解速率的因素是__________；III和II對比影響過氧化氫分解速率的因素是______

③寫出該反應的文字表達式__________

④小雨進認為只根據(jù)加入CuO在反應中的現(xiàn)象還不能確定其為催化劑，還需驗證__

⑤小雨利用上述原理制氧氣，若達到可隨時控制生成氣體的速度的目的，應選擇的發(fā)生裝置________填序號）。

Answer 1

【答案】100mL 0.5g二氧化錳 加入催化劑，提高藥品濃度會加快化學反應速度 5%H2O2、100mL 沒有等到氣泡連續(xù)冒出時就開始收集，氣體不純 c 催化劑 藥品濃度 過氧化氫水+氧氣 質(zhì)量和化學性質(zhì)不變 B

【解析】

[實驗過程] （1）做對比實驗，必須要變量唯一性，故實驗②中加入H2O2的體積為100mL。

（2）實驗③的目的是通過與實驗②的對比，探究反應物濃度是否會影響H2O2生成O2 的快慢，故實驗③中加入的固體是二氧化錳，用量為0.5g。

[結(jié)論]該探究過程得出的結(jié)論是加入催化劑、提高藥品濃度會加快化學反應速度。

[反思]H2O2在常溫下分解緩慢，加入MnO2 后反應明顯加快。小紅提出，為了更好的證明二氧化錳和氯化鈉是否對H2O2 生成O2快慢有影響，還應該增加一組對比實驗。該實驗選用的藥品是5%H2O2溶液、用量為100mL。

[實驗拓展] （1）小紅進行硫磺和氧氣的反應的性質(zhì)實驗時，在空氣中與在氧氣中對比燃燒，現(xiàn)象差別不明顯。造成這種結(jié)果的原因是沒有等到氣泡連續(xù)冒出時就開始收集，導致收集的氧氣不純。

（2）①本實驗中，測量O2體積的裝置必須是水由長導氣管排出，故選c。②通過對上表數(shù)據(jù)分析，I中沒有加催化劑，II中加入了催化劑，其它條件相同，通過I和II對比可知，影響過氧化氫分解速率的因素是催化劑；III和II對比影響過氧化氫分解速率的因素是藥品濃度。③過氧化氫分解制取氧氣的文字表達式為：過氧化氫水+氧氣。④催化劑在化學反應前后質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，所以只根據(jù)加入CuO在反應中的現(xiàn)象還不能確定其為催化劑，還需驗證CuO的質(zhì)量和化學性質(zhì)不變。⑤B裝置中用到了注射器，可通過控制推注射器的快慢來控制過氧化氫溶液的滴加速度，從而控制生成氣體的速度。