Question

14．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(guò)程．
【假設(shè)】H₂O₂分解生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)．
【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂和水泥塊，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖1是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，使用該裝置作為發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)應(yīng)滿足的條件是反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫．此實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式為過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．M處宜采用的氣體收集方法是排水法．若用圖2裝置收集O₂，氣體應(yīng)從a（填a或b）端通入．

【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g　水泥塊	1g　MnO2
時(shí)間	165s	46s

【結(jié)論】該探究過(guò)程得出的結(jié)論是在相同條件下，過(guò)氧化氫溶液生成氧氣的快慢與催化劑種類有關(guān)．
【反思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入二氧化錳或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．

Answer 1

分析 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，氧氣密度比空氣大進(jìn)行分析；
【結(jié)論】根據(jù)表格中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象來(lái)分析得出結(jié)論；
【反思】根據(jù)催化劑的概念可以知道還要驗(yàn)證它們的質(zhì)量和性質(zhì)是否發(fā)生了改變進(jìn)行分析．

解答 解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】過(guò)氧化氫制取氧氣的反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，所以該裝置作為發(fā)生裝置反應(yīng)物的狀態(tài)應(yīng)滿足的條件是：反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，過(guò)氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，文字表達(dá)式為：過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，氧氣密度比空氣大，所以M處宜采用的氣體收集方法是排水法，若用圖2裝置收集O₂，氣體應(yīng)從a端通入；
【結(jié)論】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以知道加入了二氧化錳和紅磚粉后過(guò)氧化氫的分解速率加快，說(shuō)明催化劑對(duì)反應(yīng)速率有影響；
【反思】根據(jù)催化劑的概念可以知道催化劑在反應(yīng)催化過(guò)程中質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，所以要確定二氧化錳和紅磚粉是該反應(yīng)的催化劑，還需要驗(yàn)證紅磚粉和二氧化錳的質(zhì)量是否發(fā)生改變．
故答案為：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】反應(yīng)物是固體和液體，反應(yīng)條件是常溫，過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，排水法，a；
【結(jié)論】在相同條件下，過(guò)氧化氫溶液生成氧氣的快慢與催化劑種類有關(guān)；
【反思】質(zhì)量，化學(xué)性質(zhì)．

點(diǎn)評(píng) 控制變量法是常用的探究問(wèn)題的方法，它可以非常直觀的來(lái)判斷影響反應(yīng)的因素，并得出結(jié)論，在解答時(shí)要注意運(yùn)用該方法．