Question

【題目】化學實驗常用二氧化錳催化過氧化氫分解制取氧氣。針對影響過氧化氫分解速率速率的因素有哪些？某化學興趣小組對此進行以下探究；

序號	過氧化氫溶液的濃度/%	過氧化氫溶液的質量/g	溫度/℃	二氧化錳的質量/g	氧氣的體積/mL	時間/s
①	5	12	20	0.2g	125	20
②	30	12	20	0.2g	125	2
③	3	12	40	﹣	125	148

（提出問題）影響過氧化氫分解速率因素有哪些？

（猜想與假設）假設1：過氧化氫的濃度；假設2：催化劑的質量；

假設3：實驗的溫度；假設4：_____（請你提出一種假設）

（設計實驗方案）小明設計如下實驗進行驗證。

（1）通過對比實驗①和②可知，過氧化氫分解的速率與_____有關。

（2）二氧化錳在過氧化氫分解前后質量和_____不變。

（討論交流）（3）小燕認為在這個實驗中，必須使用排水法收集氧氣，理由是：_____

（3）小輝認為小明的方案無法驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響。請你幫他說出理由：_____

（拓展延伸）同學們查閱資料后得知，氯化鐵溶液對過氧化氫分解也有影響。因此設計實驗繼續探究。向2支試管中分別加入等質量不同濃度的過氧化氫溶液，再加入等質量、等濃度的氯化鐵溶液，分別用氣壓傳感器測定兩支試管中氣壓的變化曲線。如圖下：

（5）為確保實驗準確性，請你設計向兩試管中加入氯化鐵溶液的具體方法：_____

（6）請你從曲線中總結出氯化鐵溶液對過氧化氫分解影響的兩點規律性結論：_____

Answer 1

【答案】催化劑種類 過氧化氫濃度 化學性質 便于觀察收集相同體積氧氣需要的時間 過氧化氫的濃度各不相同 在橡皮塞上分別加一個盛有等質量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時打開活塞，液體全部流下后同時關閉活塞 氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好

【解析】

[猜想與假設]

假設1：過氧化氫的濃度；

假設2：催化劑的質量；

假設3：實驗的溫度；

假設4：催化劑種類。

故填：催化劑種類。

[設計實驗方案]

（1）通過對比實驗①和②可知，過氧化氫濃度越大，生成相同體積氣體需要時間越短，因此過氧化氫分解的速率與過氧化氫濃度有關。

故填：過氧化氫濃度。

（2）二氧化錳在過氧化氫分解前后質量和化學性質不變。

故填：化學性質。

[討論交流]

（3）小燕認為在這個實驗中，必須使用排水法收集氧氣，理由是：便于觀察收集相同體積氧氣需要的時間。

故填：便于觀察收集相同體積氧氣需要的時間。

（4）小輝認為小明的方案無法驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響，理由：過氧化氫的濃度各不相同。

故填：過氧化氫的濃度各不相同。

[拓展延伸]

（5）為確保實驗準確性，向兩試管中加入氯化鐵溶液的具體方法：在橡皮塞上分別加一個盛有等質量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時打開活塞，液體全部流下后同時關閉活塞。

故填：在橡皮塞上分別加一個盛有等質量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時打開活塞，液體全部流下后同時關閉活塞。

（6）從曲線中可知，氯化鐵溶液對過氧化氫分解影響：開始一段時間，氣壓變化很小，加入氯化鐵溶液后氣壓變化很大，說明氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；

加入氯化鐵溶液后，盛有2%的過氧化氫溶液的試管中氣壓變化比盛有5%的過氧化氫溶液的試管中氣壓變化小，說明過氧化氫溶液濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好。

故填：氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好。