Question

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

序號	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：實驗的溫度；假設(shè)4：_____（請你提出一種假設(shè)）

（設(shè)計實驗方案）小明設(shè)計如下實驗進(jìn)行驗證。

（1）通過對比實驗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)為在這個實驗中，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證溫度對過氧化氫分解速率的影響。請你幫他說出理由：_____

（拓展延伸）同學(xué)們查閱資料后得知，氯化鐵溶液對過氧化氫分解也有影響。因此設(shè)計實驗繼續(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定兩支試管中氣壓的變化曲線。如圖下：

（5）為確保實驗準(zhǔn)確性，請你設(shè)計向兩試管中加入氯化鐵溶液的具體方法：_____

（6）請你從曲線中總結(jié)出氯化鐵溶液對過氧化氫分解影響的兩點規(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間 過氧化氫的濃度各不相同 在橡皮塞上分別加一個盛有等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時打開活塞，液體全部流下后同時關(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：實驗的溫度；

假設(shè)4：催化劑種類。

故填：催化劑種類。

[設(shè)計實驗方案]

（1）通過對比實驗①和②可知，過氧化氫濃度越大，生成相同體積氣體需要時間越短，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)為在這個實驗中，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間。

故填：便于觀察收集相同體積氧氣需要的時間。

（4）小輝認(rèn)為小明的方案無法驗證溫度對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）為確保實驗準(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盛有等質(zhì)量、等濃度的氯化鐵溶液的分液漏斗，同時打開活塞，液體全部流下后同時關(guān)閉活塞。

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

（6）從曲線中可知，氯化鐵溶液對過氧化氫分解影響：開始一段時間，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。