Question

16．研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂ 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 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)】如圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是錐形瓶，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【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	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過(guò)程得出的結(jié)論是相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(guān)．
【反思】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．寫(xiě)出過(guò)氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．H₂O₂ 生成O₂的快慢與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)你幫助他們繼續(xù)探究．（只要求提出一種影響H₂O₂ 生成O₂的快慢的因素以及相關(guān)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案）
【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)．
【實(shí)驗(yàn)方案】同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間．結(jié)果質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的過(guò)氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿．

Answer 1

分析 【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)常見(jiàn)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器填寫(xiě)儀器名稱即可；根據(jù)該實(shí)驗(yàn)需要觀察收集一瓶氣體所用的時(shí)間，進(jìn)行分析所選用的收集方法．
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)收集相同的氧氣所用的時(shí)間，反映了有無(wú)催化劑時(shí)的反應(yīng)速率，說(shuō)明了催化劑對(duì)H₂O₂生成O₂的快慢的影響得出結(jié)論；
【反思】根據(jù)催化劑的概念，要證明是催化劑還應(yīng)證明反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，寫(xiě)出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
【假設(shè)與實(shí)驗(yàn)】根據(jù)影響反應(yīng)的因素進(jìn)行假設(shè)與實(shí)驗(yàn)即可（注意控制變量的運(yùn)用）．

解答 解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是錐形瓶；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；故答案為：錐形瓶；排水法；
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】由表中數(shù)據(jù)可知，相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關(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】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MnO₂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．過(guò)氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．故填：質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【假設(shè)】質(zhì)量分?jǐn)?shù)可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率．故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)方案】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)可以取不同質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過(guò)氧化氫溶液，選擇相同的催化劑，比較產(chǎn)生氧氣的快慢；故填：同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間．結(jié)果質(zhì)量分?jǐn)?shù)大的過(guò)氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿．

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．