Question

【題目】（21分）利用下列儀器進行實驗（所有裝置的氣密性都已檢查完畢）

（1）把過氧化氫溶液緩緩加入盛有二氧化錳的容器中制取并收集氧氣，完成該實驗你所選用的儀器有 （填字母）。寫出發(fā)生反應的文字表達式式 。這種方法與“把二氧化錳加入盛有過氧化氫溶液的試管中制氧氣”相比有 的優(yōu)點。

（2）某同學繼續(xù)探究“紅磚粉末是否也可以作過氧化氫分解的催化劑？”實驗步驟和現象如下：

①他分別向兩支試管中加入等質量等溶質質量分數的過氧化氫溶液，向其中一支試管加入一藥匙紅磚粉末，然后將兩支試管中的氣體導出通入水中比較產生氣泡的快慢，發(fā)現加入紅磚粉末的試管中反應較快。

②將反應較快的試管內固體過濾出來，洗滌、烘干、稱量。

③用稱量后的固體重復步驟①的實驗，現象與步驟①完全相同。

試回答：步驟①中他除了選用試管外還用到上面列出的儀器有 （填字母）。步驟③的實驗目的是 。該學生認為通過上述實驗已證明紅磚粉末可以作過氧化氫分解反應的催化劑，但老師認為該同學的實驗還缺少一個關鍵步驟，請指出來 。可以用注射器代替的儀器是： 和

（3）以下是某研究小組探究影響化學反應快慢的一些因素的相關數據（常溫通常指20℃；“濃度”指溶質的質量分數）

實驗序號	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液質量/g	溫度/0C	二氧化錳用量/g	氧氣體積/ml	反應所需時間/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

1）通過實驗①和②對比可知，化學反應快慢與 有關；

2）通過對比實驗 和 可知，化學反應快慢與溫度的關系是 ．

3）由上述實驗可知，實驗室用過氧化氫制取氧氣的最合適的條件是 ．4）同種催化劑，還有哪些因素可能影響催化效果，請你再探究（探究一種因素即可）

Answer 1

【答案】（1）a b d h ，過氧化氫氧氣＋水；產生氧氣的速率均勻或可以得到平穩(wěn)的氧氣流等。

(2) f g h ； 證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變 實驗開始沒有稱量紅磚粉末的質量；膠頭滴管、量筒。

（3）

1）過氧化氫的濃度；

2）③；④；溫度越高反應速度越快，溫度越低反應速度越慢；

3）20℃時5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳；

4）【提出假設】催化劑與反應物的質量比不同，催化效果不同．

【設計方案】①取同顆粒大小的同一催化劑與過氧化氫溶液以不同質量比充分混合；②計算收集125mL氧氣，所需的反應時間

【得出結論】如果所用時間不同，說明假設成立；反之則不成立

【解析】

試題分析：（1）根據題意，過氧化氫接觸到二氧化錳后，反應便立即開始，不能人為控制其速率和生成氧氣的量，故要控制其反應速率，可通過控制過氧化氫的加入量來實現；注射器就可以控制加入液體藥品的量和速率，所以用注射器來代替原裝置中的長頸漏斗，故選a b d h；

（2）判斷一種物質是否是反應中的催化劑，那么要看它是否具有“一變二不變”的特點，即能改變物質的反應速率，但自身的質量和化學性質不變，故還要證明紅磚粉末在反應前后的化學性質沒有改變；

（3）判斷影響化學反應速率的因素要采用控制變量法。1）通過實驗①和②對比可知，化學反應快慢與過氧化氫的濃度有關，過氧化氫的濃度越大，反應速率越快；2）通過③和④可知，溫度越高反應速度越快，溫度越低反應速度越慢；3）為了便于收集，反應速率不能過快或過敏，故由上述實驗可知，實驗室用過氧化氫制取氧氣的最合適的條件是：20℃時5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳；

4）通過控制變量法來探究

【提出假設】催化劑與反應物的質量比不同，催化效果不同．

【設計方案】①取同顆粒大小的同一催化劑與過氧化氫溶液以不同質量比充分混合；

②計算收集125mL氧氣，所需的反應時間

【得出結論】如果所用時間不同，說明假設成立；反之則不成立