Question

13．常溫下，H₂O₂分解生成O₂的速率較為緩慢．研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 分解生成O₂ 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)】催化劑的種類會影響H₂O₂ 分解生成O₂的快慢．
【實驗方案】常溫下，取兩份同體積，同濃度H₂O₂的溶液，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O₂所需的時間．
【實驗裝置】如圖是他們進(jìn)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．實驗記錄如表：

實驗編號	①	②
反應(yīng)物	5%H2O2　100mL	5%H2O2　100mL
加入固體	氯化鈉固體	0.5g二氧化錳
收集氣體所需時間	165s	46s

【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是在相同條件下，H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)．
【反思】若要證明二氧化錳、氯化鈉固體是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．
【交流討論】小華同學(xué)提出，H₂O₂分解生成O₂的快 慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究．（提出一種影響H₂O₂分解生成O₂快慢的因素以及相關(guān)假設(shè)，并設(shè)計實驗方案）
【你的假設(shè)】H₂O₂生成氧氣的快慢與過氧化氫的濃度有關(guān)
【設(shè)計方案】
實驗方法及步驟可能觀察到的實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論假設(shè)正確．

Answer 1

分析 根據(jù)催化劑的選擇和作用可以設(shè)計合理的實驗過程，根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)結(jié)合控制變量法可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷．

解答 解：【結(jié)論】根據(jù)控制變量法，分析表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知分別用0.5g氯化鈉固體和0.5gMnO₂做催化劑，來催化反應(yīng)時所用的時間分別是165s和46s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1g氯化鈉固體做催化劑時，化學(xué)反應(yīng)速率要快．因此，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗結(jié)論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關(guān)．
【反思】催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
【假設(shè)】質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率；H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
實驗方案：同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測量收集一試管氣體所需的時間．結(jié)果質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的過氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿；
故答案為：【結(jié)論】在相同條件下，H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)；
【反思】質(zhì)量、化學(xué)性質(zhì)；
【假設(shè)】質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率；H₂O₂生成氧氣的快慢與過氧化氫的濃度有關(guān)；同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測量收集一試管氣體所需的時間．結(jié)果質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的過氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿．

點評 本題主要考查了催化劑的催化作用及其正確設(shè)計實驗方案等方面的內(nèi)容，解答本題時要充分理解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．