Question

17．研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 溶液分解生成O₂的反應(yīng)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溶液分解生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(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所需要的時(shí)間．
B
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】右圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；為了更容易準(zhǔn)確地判斷收集滿氧氣的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)B處宜采用的收集氧氣方法是排水法．
【實(shí)驗(yàn)記錄】（常溫下，相同體積氧氣．）

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	5%H2O2溶液	5%H2O2溶液
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時(shí)間	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過(guò)程得出的結(jié)論是：其它條件相同下，假設(shè)成立．
【反思】（1）H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂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．
（2）H₂O₂溶液分解生成O₂的反應(yīng)快慢還與哪些因素有關(guān)？反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)（填一項(xiàng)即可）等，應(yīng)控制好變量．

Answer 1

分析 本實(shí)驗(yàn)是對(duì)催化劑的探究實(shí)驗(yàn)，題目中通過(guò)控制變化來(lái)豐富了催化劑的定義，就是不同的催化劑有不同的催化效果，最終延伸推導(dǎo)還有什么因素能夠影響到反應(yīng)的速率，在這里后期的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)可以圍繞催化劑的問(wèn)題展開(kāi)，也可以圍繞反應(yīng)的控制來(lái)進(jìn)行．

解答 解：【假設(shè)】過(guò)氧化氫的分解速率與催化劑的種類有關(guān)；故填：催化劑；
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】過(guò)氧化氫在催化劑的催化作用下分解為水和氧氣，該實(shí)驗(yàn)需要觀察收集一瓶氣體所用的時(shí)間，用排水法容易準(zhǔn)確地判斷收集滿氧氣的時(shí)間．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；排水法；
【反思】（1）催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，改變的是反應(yīng)的速率，所以還需要增加實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證該物質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不會(huì)發(fā)生變化．故填：質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
（2）H₂O₂的分解速度與反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)、催化劑的質(zhì)量有關(guān)、催化劑的狀態(tài)有關(guān)或者和反應(yīng)的溫度有關(guān)；故填：反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究了催化劑對(duì)H₂O₂生成O₂的快慢的影響，掌握氣體的收集方法、催化劑的概念和對(duì)化學(xué)反應(yīng)的影響并能靈活運(yùn)用是正確解答本題的關(guān)鍵．