Question

2．在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫迅速分解生成氧氣和水．哪些因素影響著氧化氫分解的速率？課外活動小組進(jìn)行了深入的探究：
實(shí)驗(yàn)用品：試管、燒杯、熱水、冷水、5%的過氧化氫溶液、15%的過氧化氫溶液
【提出假設(shè)】
a．過氧化氫溶液濃度對化學(xué)反映速率的影響；
b．溫度對化學(xué)反映速率的影響；
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
探究實(shí)驗(yàn)一：濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象
取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳	緩慢有少量氣泡冒出
另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳	迅速有大量氣泡冒出

（1）寫出在二氧化錳的催化作用下，過氧化氫迅速分解的文字表達(dá)式過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是過氧化氫溶液的濃度越大，過氧化氫分解的速率越大．
探究實(shí)驗(yàn)二：溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象
取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后把試管放入盛有冷水的燒杯中	緩慢有少量氣泡冒出
另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后把試管放入盛有熱水的燒杯中	迅速有大量氣泡冒出

（2）填寫上述表格中橫線上的數(shù)據(jù)，且該實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是溫度越高，過氧化氫分解的速率越大．
【反思】除了上述探究中的影響因素外，還有催化劑因素影響化學(xué)反應(yīng)速率（任填一種）．
[注意：若答對下面任意一小題將獎勵4分，但化學(xué)試卷總分不超過60分]針對上面的反思中填寫的影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證．
（3）【實(shí)驗(yàn)方案】取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳；另取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液；觀察氣泡冒出的情況．
（4）查閱資料可知三氧化二鐵也能加快過氧化氫的分解反應(yīng)速率．請你設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以證明寫出實(shí)驗(yàn)步驟、現(xiàn)象及結(jié)論．

Answer 1

分析 探究實(shí)驗(yàn)一、根據(jù)不同濃度的過氧化氫溶液在加入二氧化錳時產(chǎn)生氣泡的快慢分析濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
探究實(shí)驗(yàn)二、根據(jù)控制變量法分析設(shè)計(jì)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響的探究實(shí)驗(yàn)．
【反思】催化劑也會影響化學(xué)反應(yīng)速率，
【實(shí)驗(yàn)方案】控制催化劑這一變量設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，
（4）根據(jù)催化劑能改變反應(yīng)速率回答；

解答 解：探究實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)中只準(zhǔn)備了5%的過氧化氫溶液、15%的過氧化氫溶液，所以另取一支試管加入3～5mL15%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳．
二氧化錳的催化作用下，過氧化氫分解的文字表達(dá)式為：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，過氧化氫溶液的濃度越大，在放入二氧化錳時反應(yīng)越迅速，說明濃度越大，過氧化氫分解的速率越快；
探究實(shí)驗(yàn)二、要探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，由固定變量可知，該實(shí)驗(yàn)操作是用試管取一定體積和一定濃度的過氧化氫溶液，分別放入盛放冷水和熱水的燒杯中觀察發(fā)生的現(xiàn)象，放入冷水中的過氧化氫反應(yīng)不劇烈，而放入熱水中的過氧化氫反應(yīng)劇烈，有大量氣泡出現(xiàn)．
【反思】催化劑也會影響化學(xué)反應(yīng)速率．
【實(shí)驗(yàn)方案】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時，控制催化劑這一變量，可以設(shè)計(jì)為：取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳；另取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液；觀察氣泡冒出的情況；
（4）取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量三氧化二鐵；另取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液；觀察氣泡冒出的情況前者迅速有大量氣泡冒出；可知三氧化二鐵也能加快過氧化氫的分解反應(yīng)速率．
故答案為：
探究實(shí)驗(yàn)一：15%；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；過氧化氫溶液的濃度越大，過氧化氫分解的速率越大；
探究實(shí)驗(yàn)二：15%；溫度越高，過氧化氫分解的速率越大；
【反思】催化劑
【實(shí)驗(yàn)方案】取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳；另取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液；觀察氣泡冒出的情況；
（4）實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量三氧化二鐵．	迅速有大量氣泡冒出	三氧化二鐵能加快過氧化氫的分解反應(yīng)速率
另取一支試管加入3～5mL5%的過氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳	緩慢有少量氣泡冒出

點(diǎn)評 此題考查了利用對比的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的知識，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，認(rèn)識了對化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素．