Question

【題目】某研究小組發現，將一片土豆片放入過氧化氫溶液中，過氧化氫溶液的分解速率加快。

該小組同學進行了如下探究。

（提出問題）土豆能不能做過氧化氫分解的催化劑呢？

（作出猜想）土豆能做過氧化氫分解的催化劑。

（實驗驗證）

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	在試管中加入過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條不復燃
②	在裝有過氧化氫溶液的試管中加入0.5g土豆，然后將帶火星的木條伸入試管中	產生大量的氣泡，木條復燃
③	待②中反應結束，將試管里的剩余物進行過濾、洗滌、擦干、稱量	稱得固體質量為0.5g
④	將③中所得固體放入試管中，重新加入過氧化氫溶液，然后將帶火星的木條伸入試管中	產生大量的氣泡，木條復燃

（分析數據、得出結論）

（1）實驗③證明土豆在反應前后____________沒有發生變化；實驗④證明土豆在反應前后__________沒有發生變化。

結論：土豆可以做過氧化氫分解的催化劑。

（2）寫出土豆催化過氧化氫分解的文字表達式________。

（實驗拓展）

（1）該研究小組又做了比較土豆與二氧化錳的催化效果的實驗（如圖）．實驗時均以生成25mL氣體為準。其他可能影響實驗的因素均忽略不計。

相關數據如下表：

實驗編號	3%過氧化氫溶液體積	其他物質質量	待測數據
Ⅰ	20mL	鮮土豆片0.5g	a
Ⅱ	20mL	二氧化錳0.5g	b

①用量筒收集氣體的優點___________。

②該實驗還需控制的量有_________。

③上述實驗中的“待測數據”指_______；最后的結果表明二氧化錳的催化效果好。則a___b（填”＞”、“＜”或“=”）。

（2）研究小組繼續開展“尋找過氧化氫分解的新催化劑”活動。小明用坩堝鉗夾取一點光亮的銅絲。放到酒精燈火焰上灼燒至表面變黑（此物質是氧化銅）．然后迅速地插入一只裝有20ml 3%的過氧化氫溶液的試管中。觀察到試管內迅速產生大量氣泡。于是得出結論氧化銅可以加快過氧化氫的分解。小組同學認為這個結論不可靠。原因是使得過氧化氫分解速率加快的因素還可能與_______有關。請你重新設計實驗方案_______________。

（3）你能說出本題提到的影響催化劑的催化效果的因素是______、_____。你知道還有____、____也可以。

Answer 1

【答案】質量 化學性質 過氧化氫水+氧氣 便于更好觀察收集的氣體的體積 土豆和二氧化錳顆粒的大小 收集25mL氣體所需的時間 ＞ 溫度 用坩堝鉗夾取一點光亮的銅絲，放到酒精燈火焰上灼燒至表面變黑，冷卻后將銅絲插入一只裝有20mL3%的過氧化氫溶液的試管中，觀察試管內是否迅述產生大量氣泡 催化劑的種類 催化劑的顆粒大小或者溫度 催化劑的純度 催化劑的質量

【解析】

分析數據、得出結論：

（1）實驗③證明土豆在反應前后質量沒有發生變化；實驗④證明土豆在反應前后化學性質沒有發生變化；

（2）土豆催化過氧化氫分解的文字表達式為過氧化氫水+氧氣；

實驗拓展：

（1）①用量筒收集氣體的優點是便于更好觀察收集的氣體的體積；

②土豆為片狀，二氧化錳為粒狀，故該實驗還需控制的量有土豆和二氧化錳顆粒的大小；

③比較兩種物質催化效果還需要監測反應時間，故上述實驗中的“待測數據”指收集25mL氣體所需的時間；最后的結果表明二氧化錳的催化效果好，則a＞b；

（2）將銅絲加熱后立即放入過氧化氫溶液中，可推測使得過氧化氫分解速率加快的因素還可能與溫度有關；具體操作為用坩堝鉗夾取一點光亮的銅絲，放到酒精燈火焰上灼燒至表面變黑，冷卻后將銅絲插入一只裝有20mL3%的過氧化氫溶液的試管中，觀察試管內是否迅述產生大量氣泡；

（3）由題意可知，本題提到的影響催化劑的催化效果的因素有催化劑的種類、催化劑的顆粒大小、溫度等；除此之外，影響催化劑的催化效果的因素還有催化劑的純度、催化劑的質量等。