Question

【題目】化學(xué)實(shí)驗(yàn)常用二氧化錳催化過氧化氫分解制取氧氣。針對(duì)影響過氧化氫分解速率速率的因素有哪些？某化學(xué)興趣小組對(duì)此進(jìn)行以下探究；

序號(hào)	過氧化氫溶液的濃度/%	過氧化氫溶液的質(zhì)量/g	溫度/℃	二氧化錳的質(zhì)量/g	氧氣的體積/mL	時(shí)間/s
①	5	12	20	0.2g	125	20
②	30	12	20	0.2g	125	2
③	3	12	40	﹣	125	148

（提出問題）影響過氧化氫分解速率因素有哪些？

（猜想與假設(shè)）假設(shè)1：過氧化氫的濃度；假設(shè)2：催化劑的質(zhì)量；

假設(shè)3：實(shí)驗(yàn)的溫度；假設(shè)4：_____（請(qǐng)你提出一種假設(shè)）

（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案）小明設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。

（1）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知，過氧化氫分解的速率與_____有關(guān)。

（2）二氧化錳在過氧化氫分解前后質(zhì)量和_____不變。

（討論交流）（3）小燕認(rèn)為在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，必須使用排水法收集氧氣，理由是：_____

（3）小輝認(rèn)為小明的方案無法驗(yàn)證溫度對(duì)過氧化氫分解速率的影響。請(qǐng)你幫他說出理由：_____

（拓展延伸）同學(xué)們查閱資料后得知，氯化鐵溶液對(duì)過氧化氫分解也有影響。因此設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)繼續(xù)探究。向2支試管中分別加入等質(zhì)量不同濃度的過氧化氫溶液，再加入等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液，分別用氣壓傳感器測(cè)定兩支試管中氣壓的變化曲線。如圖下：

（5）為確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，請(qǐng)你設(shè)計(jì)向兩試管中加入氯化鐵溶液的具體方法：_____

（6）請(qǐng)你從曲線中總結(jié)出氯化鐵溶液對(duì)過氧化氫分解影響的兩點(diǎn)規(guī)律性結(jié)論：_____

Answer 1

【答案】催化劑種類 過氧化氫濃度 化學(xué)性質(zhì) 便于觀察收集相同體積氧氣需要的時(shí)間 過氧化氫的濃度各不相同 在橡皮塞上分別加一個(gè)盛有等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時(shí)打開活塞，液體全部流下后同時(shí)關(guān)閉活塞 氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好

【解析】

[猜想與假設(shè)]

假設(shè)1：過氧化氫的濃度；

假設(shè)2：催化劑的質(zhì)量；

假設(shè)3：實(shí)驗(yàn)的溫度；

假設(shè)4：催化劑種類。

故填：催化劑種類。

[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案]

（1）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)①和②可知，過氧化氫濃度越大，生成相同體積氣體需要時(shí)間越短，因此過氧化氫分解的速率與過氧化氫濃度有關(guān)。

故填：過氧化氫濃度。

（2）二氧化錳在過氧化氫分解前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變。

故填：化學(xué)性質(zhì)。

[討論交流]

（3）小燕認(rèn)為在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，必須使用排水法收集氧氣，理由是：便于觀察收集相同體積氧氣需要的時(shí)間。

故填：便于觀察收集相同體積氧氣需要的時(shí)間。

（4）小輝認(rèn)為小明的方案無法驗(yàn)證溫度對(duì)過氧化氫分解速率的影響，理由：過氧化氫的濃度各不相同。

故填：過氧化氫的濃度各不相同。

[拓展延伸]

（5）為確保實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性，向兩試管中加入氯化鐵溶液的具體方法：在橡皮塞上分別加一個(gè)盛有等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時(shí)打開活塞，液體全部流下后同時(shí)關(guān)閉活塞。

故填：在橡皮塞上分別加一個(gè)盛有等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時(shí)打開活塞，液體全部流下后同時(shí)關(guān)閉活塞。

（6）從曲線中可知，氯化鐵溶液對(duì)過氧化氫分解影響：開始一段時(shí)間，氣壓變化很小，加入氯化鐵溶液后氣壓變化很大，說明氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；

加入氯化鐵溶液后，盛有2%的過氧化氫溶液的試管中氣壓變化比盛有5%的過氧化氫溶液的試管中氣壓變化小，說明過氧化氫溶液濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好。

故填：氯化鐵溶液能夠加快過氧化氫分解的速率；濃度越大，氯化鐵溶液的催化效果越好。