Question

13．研究性學習小組選擇“H₂O₂ 生成O₂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】H₂O₂生成O₂ 的快慢與催化劑種類有關
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
【進行實驗】如圖是他們進行實驗的裝置圖，檢查該氣體發(fā)生裝置的氣密性的方法有多種，其中一種方法是加熱法：先將錐形瓶內(nèi)裝少量水至浸沒A儀器的下端管口，導管一端浸入水中，然后雙手捂住錐形瓶，觀察導管口是否有氣泡產(chǎn)生．
此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實驗記錄】

實驗編號	①	②
反應物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

【結   論】該探究過程得出的結論是在相同的條件下等質量的二氧化錳的催化效果更好．
【反   思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應明顯加快，若要證明MnO₂  和水泥塊是該反應的催化劑，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．
H₂O₂ 生成O₂的快慢與哪些因素有關？請你幫助他們繼續(xù)探究．（只要求提出一種影響H₂O₂生成O₂的快慢的因素以及相關假設和實驗方案）
【假    設】H₂O₂生成O₂ 的快慢還與過氧化氫的濃度有關．
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、不同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．

Answer 1

分析 熟悉常見的裝置的氣密性檢測的方法，一般是加熱法，另外可以密封加水法．
推測采用的收集氣體的辦法要根據(jù)題目給出的“測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間”，所以應該選擇很容易判斷收集滿的時間，因此應該是排水法收集．
分析表格中數(shù)據(jù)進而形成結論；
催化劑是改變化學反應速率，而自身的質量和化學性質不發(fā)生改變的，所以要確定是催化劑需要確定質量和化學性質是否改變；

解答 解：【進行實驗】檢查該氣體發(fā)生裝置的氣密性的方法有多種，無論哪一種方式，都要先將整個裝置進行密封，然后選擇適當?shù)姆椒ㄟM一步檢驗，其中一種方法是加熱法：先將錐形瓶內(nèi)裝少量水至浸沒A儀器的下端管口，導管一端浸入 水中，然后 雙手捂住錐形瓶，觀察導管口是否有氣泡產(chǎn)生．
由于實驗要在“測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間”，所以此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實驗記錄】

實驗編號	①	②
反應物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

由表中數(shù)據(jù)可以看出，同樣的條件下，給出的催化劑中二氧化錳的催化效果更好．
【反 思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應明顯加快，由于催化劑，在反應前后質量和化學性質不發(fā)生改變，所以若要證明MnO₂ 和水泥塊是該反應的催化劑，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．
H₂O₂ 生成O₂的快慢與哪些因素有關？也可能是溫度也可以是濃度．
第一種情況：過氧化氫的濃度：
【假 設】H₂O₂生成O₂ 的快慢還與 過氧化氫的濃度有關．
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、不同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
第二種情況：溫度：
【假 設】H₂O₂生成O₂ 的快慢還與 溫度有關．
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂，然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
故填：水；雙手捂住錐形瓶，觀察導管口是否有氣泡產(chǎn)生；排水法．
【結 論】在相同的條件下等質量的二氧化錳的催化效果更好．
【反 思】質量和化學性質是否改變．
 第一種情況：
【假 設】過氧化氫的濃度．
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、不同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
第二種情況：【假 設】H₂O₂生成O₂ 的快慢還與 溫度有關．
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂，然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．

點評 設計方案時一定要注意方案設計中對不同因素的控制，除了要探究要素外其余基本保持一致，另外變量要有明顯的差距，本題溫度要素時，選擇10℃和40℃的水，既有溫差，還不能太大，否則不安全，其次可能會影響實驗結果．