Question

研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂溶液反應(yīng)生成氧氣的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過程：
[假設(shè)]H₂O₂溶液生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關(guān)．
[實(shí)驗(yàn)方案]常溫下，在兩瓶相同體積的H₂O₂溶液中分別加入相同質(zhì)量的MnO₂和碎瓷片，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需要的時(shí)間．
[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]下圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，發(fā)生裝置中A儀器的名稱是：

錐形瓶

，此實(shí)驗(yàn)中B處適宜采用的氣體收集方法是（填序號）：

C

．
[實(shí)驗(yàn)記錄]

實(shí)驗(yàn)編號	1	2
反應(yīng)物	w%H2O2溶液	6%H2O2溶液
催化劑	1g碎瓷片	1gMnO2
時(shí)間	152s	45s

（1）H₂O₂中氧元素的化合價(jià)為

-1

．
（2）表中實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)物H₂O₂溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（w%）應(yīng) 為

6%

．
（3）寫出實(shí)驗(yàn)2中反應(yīng)的文字表達(dá)式：

過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

．
[結(jié)論]該探究過程得出的結(jié)論是：H₂O₂溶液生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關(guān)．
[反思]（1）H₂O₂溶液在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或碎瓷片后反應(yīng)明顯加快．若要證明MnO₂是該反應(yīng)的催化劑，補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩方面的探究實(shí)驗(yàn)：第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量，其目的是

探究二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變

；第二方面的探究實(shí)驗(yàn)是利用“實(shí)驗(yàn)2”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．接下來的實(shí)驗(yàn)操作是過濾、洗滌、干燥后，將得到的固體加入盛有6%H₂O₂溶液的試管中，其目的是

探究二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變

．

Answer 1

分析：[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]直接寫出儀器的名稱，然后根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康募把鯕獾男再|(zhì)來選擇合適的收集方法；
[實(shí)驗(yàn)記錄]（1）根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零進(jìn)行判斷；
（2）根據(jù)控制變量法來解答該題；
（3）實(shí)驗(yàn)2中二氧化錳起到了催化作用，該反應(yīng)生成了水和氧氣，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式；
[反思]根據(jù)催化劑的定義來完成該題的解答．

解答：解：[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]圖中所給儀器的名稱為錐形瓶；為了能夠較容易的判斷出生成氧氣的速度，所以應(yīng)該選擇排水法來收集氧氣，即C裝置；
[實(shí)驗(yàn)記錄]（1）根據(jù)化合物中正負(fù)化合價(jià)的代數(shù)和為零可以知道氧元素的化合價(jià)為-1價(jià)；
（2）根據(jù)控制變量法可以知道為了使實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確，應(yīng)該選擇同等濃度的過氧化氫溶液，即6%的過氧化氫溶液；
（3）實(shí)驗(yàn)2中二氧化錳起到了催化作用，該反應(yīng)生成了水和氧氣，可以據(jù)此寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
[反思]根據(jù)催化劑的定義可以知道若判斷某種物質(zhì)為催化劑應(yīng)該判斷該物質(zhì)在反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否發(fā)生了改變，所以第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱量，其目的是探究二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變的；而將“實(shí)驗(yàn)2”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．接下來的實(shí)驗(yàn)操作是過濾、洗滌、干燥后，將得到的固體加入盛有6%H₂O₂溶液的試管中，其目的是為了探究二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變的．
故答案為：[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]錐形瓶；C；
[實(shí)驗(yàn)記錄]（1）-1；
（2）6%；
（3）過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
[反思]探究二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量不變；探究二氧化錳在反應(yīng)前后化學(xué)性質(zhì)不變．

點(diǎn)評：本題考查知識點(diǎn)比較多：包括過氧化氫制取氧氣裝置的使用，氧氣的收集，以及探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素等內(nèi)容，并且考查學(xué)生分析問題和解決問題的能力．