Question

【題目】常溫下，過氧化氫分解生成氧氣的速率較為緩慢。研究性學習小組選擇“過氧化氫分解生成氧氣的快慢與什么因素有關”的課題進行探究，以下是他們探究的主要過程：

[假設] 催化劑的種類會影響過氧化氫分解生成氧氣的快慢。

[查閱資料] 二氧化錳和氯化鈉等可以加快過氧化氫分解生成氧氣的速率。

[實驗方案] 常溫下，取兩份同體積、同濃度的過氧化氫溶液，分別加入二氧化錳和氯化鈉固體，測量各生成一瓶相同體積的氧氣所需的時間。

[實驗裝置] 如下圖是他們進行實驗的裝置圖：

[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。實驗記錄如下表：

實驗編號	①	②
反應物	5%過氧化氫溶液100 mL	5%過氧化氫溶液100 mL
加入固體	氯化鈉固體	0.5 g二氧化錳
收集氣體 所需時間	165 s	46 s

寫出實驗①中反應的文字表達式____________。實驗①中加入氯化鈉固體的質量是________g。

[結論] 該探究過程得出的結論是________________。

[反思] 若要證明二氧化錳、氯化鈉固體是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的______和_______是否改變。催化劑的作用是_________。

[交流討論] 某同學提出，過氧化氫分解生成氧氣的快慢還與哪些因素有關？請你幫助他們繼續探究(提出一種影響過氧化氫分解生成氧氣快慢的因素以及相關假設，并設計實驗方案)。

[你的假設] ___________。

[設計方案]

實驗方法及步驟	可能觀察到 的實驗現象	實驗結論
________	__________	假設正確

Answer 1

【答案】過氧化氫水＋氧氣 0.5 不同種類的催化劑對過氧化氫的分解速率影響不同(其他合理答案均可) 化學性質 質量 催化作用 過氧化氫溶液的濃度大小對分解速率有影響 取相同體積、濃度不同的過氧化氫溶液，加入相同質量的同種催化劑，比較產生氧氣的快慢 濃度大的產生氧氣的速率快

【解析】

實驗操作：實驗①為過氧化氫分解制取氧氣，故反應的文字表達式為過氧化氫水＋氧氣，實驗②中加入二氧化錳的質量為0.5g，故加入氯化鈉的質量也為0.5g；

結論：根據表格中的數據可知，加入氯化鈉和二氧化錳后，兩個實驗過氧化氫分解速率不同，故該探究過程得出的結論是不同種類的催化劑對過氧化氫的分解速率影響不同；

反思：催化劑在化學反應前后質量和化學性質均不變，故若要證明二氧化錳、氯化鈉固體是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的質量和化學性質是否改變；催化劑作用是改變化學反應速率，起催化作用；

你的假設：影響過氧化氫分解生成氧氣快慢的因素除了催化劑種類，還可能與過氧化氫溶液的濃度大小有關，故假設為過氧化氫溶液的濃度大小對分解速率有影響；

設計方案：

實驗方法及步驟：取相同體積、濃度不同的過氧化氫溶液，加入相同質量的同種催化劑，比較產生氧氣的快慢；

實驗現象：濃度大的產生氧氣的速率快。