Question

15．研究性學(xué)習(xí)小組選擇“過氧化氫生成氧氣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程：
【假設(shè)】過氧化氫生成氧氣的快慢與催化劑種類有關(guān)
【實驗方案】常溫下，在兩瓶體積相同、濃度相同的過氧化氫溶液中分別加入相同質(zhì)量的二氧化錳和紅磚粉，測量各生成一瓶（相同體積）氧氣所需要的時間．
【進(jìn)行實驗】圖示是他們進(jìn)行實驗的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器的名稱是：錐形瓶，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應(yīng)物	6% 過氧化氫	6% 過氧化氫
催化劑	1g紅磚粉	1g 二氧化錳
時間	152s	35s

【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論相同條件下，H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(guān)．
【反思】過氧化氫在常溫下分解緩慢，加入二氧化錳或紅磚粉后反應(yīng)明顯加快．若要證明二氧化錳和紅磚粉是否是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否變．
過氧化氫生成氧氣的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究．（只要求提出假設(shè)和實驗方案）

Answer 1

分析 【進(jìn)行實驗】根據(jù)常見儀器的名稱和過氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣以及氧氣的密度和溶解性選擇收集方法進(jìn)行解答；
【實驗結(jié)論】根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷；
【反    思】根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行反思；
【假    設(shè)】可以聯(lián)系反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率的影響，利用控制變量法來進(jìn)行設(shè)計實驗．
【實驗方案】根據(jù)作出的假設(shè)采用控制變量法來進(jìn)行設(shè)計實驗進(jìn)行驗證．

解答 解：【進(jìn)行實驗】據(jù)圖可知儀器的名稱是錐形瓶．氧氣不易溶于水，且密度比空氣大，因此可以采用排水法或向上排空氣法收集，因為需要觀察收集一瓶氣體所用的時間，用排水法更好一些，故答案為：錐形瓶；排水法；
【實驗結(jié)論】據(jù)圖可知儀器的名稱是錐形瓶．根據(jù)控制變量法，分析表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知分別用1g紅磚粉和1gMnO₂做催化劑，來催化反應(yīng)時所用的時間分別是165s和46s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1g紅磚粉做催化劑時，化學(xué)反應(yīng)速率要快．因此，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗結(jié)論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關(guān)．故填：相同條件下，H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(guān)；
【反思】
根據(jù)催化劑的概念可知，催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不改變．故填：質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
【假設(shè)】
可以假設(shè)：H₂O₂生成氧氣的快慢與過氧化氫的濃度有關(guān)．故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)．
【實驗方案】在溫度、相同質(zhì)量的相同催化劑的條件下，采用等質(zhì)量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進(jìn)行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間，從而得出結(jié)論．故填：在溫度、相同質(zhì)量的相同催化劑的條件下，采用等質(zhì)量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進(jìn)行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間．

點評 本題主要考查了收集氣體的方法、催化劑的催化作用及其正確設(shè)計實驗方案等方面的內(nèi)容．可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合已有的知識進(jìn)行．