Question

5．小雨閱讀課外資料得知：氯酸鉀的分解可用二氧化錳、氧化銅等物質(zhì)作催化劑．于是，他對影響過氧化氫分解的因素及催化劑的催化效果產(chǎn)生了探究興趣．
【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳催化效果更好？過氧化氫分解速率與哪些因素有關(guān)？
【設(shè)計實驗】小雨以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了下列幾組實驗．

序號	5%過氧化氫溶液	其他物質(zhì)	加熱的溫度	氧氣的體積	反應(yīng)所需時間
①	2.0g		330℃	100mL	t1
②	2.0g	CuO   0.5g	330℃	100mL	t2
③	2.0g	MnO2  0.5g	330℃	100mL	t3
④	2.0g	MnO20.5 g	380℃	100mL	t4

（1）若t₁＞t₂（填“＞”、“=”、“＜”），說明氧化銅能加快過氧化氫的分解速率．若要確定氧化銅是此反應(yīng)的催化劑，還需探究反應(yīng)前后，氧化銅的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．
（2）實驗④中MnO₂的質(zhì)量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高，反應(yīng)速率越快．
（3）寫出實驗④所涉及的化學(xué)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2H₂O+O₂↑．
【得出結(jié)論】氧化銅能作過氧化氫分解的催化劑，且催化效果較好．
【評價設(shè)計】你認(rèn)為小雨設(shè)計實驗②和實驗③對比的目的是比較氧化銅和二氧化錳的催化效果．
【拓展延伸】小雨想，除了催化劑外，影響過氧化氫溶液分解還有哪些因素呢？如果你能幫小雨提出合理的假設(shè)并設(shè)計方案
假設(shè)：
方案：

Answer 1

分析 【設(shè)計實驗】（1）如果氧化銅能加快過氧化氫的分解速率，實驗②比實驗①所用時間�。唤Y(jié)合催化劑的特點，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變回答；
（2）根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法進行分析；
（3）根據(jù)過氧化氫在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成水和氧氣寫出反應(yīng)的方程式．
【評價設(shè)計】根據(jù)表格中數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法進行分析實驗對比目的；
【拓展延伸】根據(jù)影響反應(yīng)速率的因素設(shè)計實驗．

解答 解：【設(shè)計實驗】（1）如果氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，實驗②比實驗①所用時間��；根據(jù)催化劑的特點，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后保持不變；故填：＞；化學(xué)性質(zhì)；
（2）從圖中數(shù)據(jù)看，實驗④中控制MnO₂的質(zhì)量為0.5g，若t₃＞t₄，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高，反應(yīng)速率越快；故填：0.5，溫度越高，反應(yīng)速率越快；（3）氯酸鉀在二氧化錳做催化劑、380℃時分解生成氯化鉀和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式是：2H₂O₂$\frac{\underline{\;\;\;MnO_{2}\;\;\;}}{380℃}$2H₂O+O₂↑；
【評價設(shè)計】從圖中數(shù)據(jù)看，過氧化氫的質(zhì)量、溫度、氧氣的體積均相同，因此實驗③和實驗②對比的目的是探究氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好；故填：比較氧化銅和二氧化錳的催化效果；
（5）根據(jù)對照試驗只有一個變量，這個變量可以為催化劑的顆粒大小設(shè)計對照試驗；故填：催化劑的顆粒大��；取不同顆粒大小的同一催化劑與過氧化氫以相同質(zhì)量比充分混合；②分別加熱，測定收集等量氧氣所需時間（合理即可）．

點評 本題是對不同催化劑對催化效果的探究，明確催化劑只是改變反應(yīng)的速率，對反應(yīng)的生成物及生成物的量都沒有影響，本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不變；并通過表格利用控制變量法進行對比分析得出結(jié)論．