Question

為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學(xué)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5mL 5%（溶液濃度）　過氧化氫溶液，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	試管A中不再產(chǎn)生氣泡； 試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大
②	另取兩支試管分別加入5mL 5%過氧化氫溶液和5mL 10%過氧化氫溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生

（1）實驗①中的目的是

 

．試驗中滴加硫酸銅溶液的目的是

 

．
（2）實驗②未觀察到預(yù)期的實驗現(xiàn)象，為了幫助該同學(xué)打到實驗?zāi)康�，你設(shè)計的實驗方案是

 

．
（3）對于過氧化氫分解反應(yīng)制取氧氣，硫酸鐵溶液也有一定的催化作用，為比較硫酸鐵和硫酸銅對過氧化氫分解的醉話效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗．請回答相關(guān)問題：
如圖所示，同學(xué)們分別從定性和定量的角度經(jīng)行了比較
①定性分析，如圖甲觀察到加入硫酸鐵的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入硫酸銅的要快，由此可得出的結(jié)論是

 

．
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，其他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

 

．
③為證明過氧化氫分解反應(yīng)中硫酸鐵為催化劑的方法是

 

．
（4）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設(shè)計是，要考慮

 

方法的應(yīng)用．

Answer 1

考點：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,催化劑的特點與催化作用

專題：科學(xué)探究

分析：（1）分析實驗的過程可以知道，該實驗是在不同的溫度下進行實驗，所以可以判斷該反應(yīng)是驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響的；而實驗中加入硫酸銅溶液的目的是加快過氧化氫溶液的分解速率的，可以據(jù)此解答；
（2）過氧化氫溶液的分解速率較慢，所以可以借助于硫酸銅溶液來進行判斷；
（3）至于定性分析可以根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率來進行判斷反應(yīng)的快慢；
若定量分析反應(yīng)的快慢可以收集一定體積的氣體，時間短則反應(yīng)快，可以據(jù)此解答；
催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；
（4）在探究類似的影響反應(yīng)速率的快慢的因素時通常采取控制變量法來進行實驗．

解答：解：（1）分析實驗①的過程可以知道，該實驗是在不同的溫度下進行實驗，所以可以判斷該實驗是驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響的；而實驗中加入硫酸銅溶液的目的是加快過氧化氫溶液的分解速率的，使實驗現(xiàn)象易于觀察；
（2）過氧化氫溶液的分解速率較慢，所以可以借助于硫酸銅溶液來進行判斷，故可以設(shè)計實驗如下：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(chǎn)生氣泡的速率快的是10%的H₂O₂溶液，反之是5%的H₂O₂溶液；
（3）①至于定性分析可以根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率來進行判斷反應(yīng)的快慢，所以如圖甲觀察到加入硫酸鐵的試管中產(chǎn)生氣泡的速率比加入硫酸銅的要快，由此可得出的結(jié)論是硫酸鐵的催化效果好；
②若定量分析反應(yīng)的快慢可以測定收集40mL的氣體所需的時間，時間短則反應(yīng)快；
③在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，所為證明過氧化氫分解反應(yīng)中硫酸鐵為催化劑的方法是：硫酸鐵能否改變過氧化氫分解的速率、硫酸鐵的質(zhì)量是否改變、硫酸鐵錳的化學(xué)性質(zhì)是否改變；
（4）在探究類似的影響反應(yīng)速率的快慢的因素時通常采取控制變量法來進行實驗．
故答案為：（1）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；
（2）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(chǎn)生氣泡的速率快的是10%H₂O₂溶液，反之是5%H₂O₂溶液；
（3）①硫酸鐵的催化效果好； 
②收集40mL氣體所需的時間；
③硫酸鐵能否改變過氧化氫分解的速率、硫酸鐵的質(zhì)量是否改變、硫酸鐵錳的化學(xué)性質(zhì)是否改變；
（4）控制變量（或?qū)Ρ龋��?/div>

點評：本考點主要考查氧氣的制取裝置和檢查裝置的氣密性，同時也考查了催化劑的特點和化學(xué)方程式的書寫，綜合性比較強．