Question

（8分）為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學做了以下實驗。

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	分別在試管A、B中加入 5 mL 5％(溶液濃度) H2O2溶液，各滴入2 滴相同濃度的CuSO4溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。	試管A中不再產生氣泡； 試管B中產生的氣泡量增大。
②	另取兩支試管分別加入5mL 5％H2O2溶液和5 mL 10％H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產生。

（1）過氧化氫分解的化學方程式為                                。
（2）實驗①的目的是                                           。
實驗中滴加CuSO₄溶液的目的是                                  。
（3）實驗②未觀察到預期的實驗現(xiàn)象，為了幫助該同學達到實驗目的，你設計的實驗方案是                                                     。（用實驗中所提供的幾種試劑）。
（4）對于H₂O₂分解反應，F(xiàn)e₂(SO₄)₃溶液也有一定的催化作用。為比較Fe₂(SO₄)₃和CuSO₄溶液對H₂O₂分解的催化效果。某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關問題：

如圖所示，同學們分別從定性和定量角度進行了比較。
①定性分析：如圖甲可通過觀察                    ，定性比較得出結論。
②定量分析：用圖乙所示裝置做對照試驗，實驗時均以生成40mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是               。
（5）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設計時，要考慮_________方法的應用。

Answer 1

（1）2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑   
（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響
加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察  
（3）將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相
同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產生氣泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之
是5％H₂O₂溶液。（2分）
（4）①溶液中氣泡產生的速率  ②收集40mL氣體所需的時間
（5）控制變量（或對比）

試題分析：（1）過氧化氫分解的化學方程式為2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑。
（2）實驗①中控制的是反應的溫度，其目的是研究溫度對H₂O₂分解速率的影響。
實驗中滴加CuSO₄溶液的目的是加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察。
（3）實驗②未觀察到預期的實驗現(xiàn)象，為了達到實驗目的，可以這樣做：將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產生氣泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之是5％H₂O₂溶液。
（4）①定性分析：通過觀察甲圖中溶液中氣泡產生的速率，定性比較得出結論。
②定量分析：用圖乙所示裝置做對照試驗，實驗時均以生成40mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是收集40mL氣體所需的時間。
（5）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設計時，要考慮控制變量（或對比）方法的應用。
點評：書寫化學方程式要遵循客觀事實和質量守恒定律兩個原則，注意化學式要正確，不要忘記反應條件、氣體或者沉淀符號。
控制變量法是實驗探究的常用方法，在實驗設計和探究過程中，往往通過合理的控制某個變量，通過不同的實驗現(xiàn)象來分析實驗結論。