Question

6．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程：
【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關(guān)
【實驗方案】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，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．
【進(jìn)行實驗】如圖是他們進(jìn)行實驗的裝置圖，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水集氣法．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應(yīng)物	5%過氧化氫溶液	5%過氧化氫溶液2
催化劑	1g水泥塊	1g二氧化錳
時間	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過程得出的結(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)（或相同情況下，二氧化錳的催化效果比水泥塊好）．
【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，若要證明二氧化錳和水泥塊是該反應(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)是否改變．
H₂O₂生成O₂的快慢與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(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)和實驗方案）．
（1）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)．
【實驗方案】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，測量收集一試管氣體所需的時間．
（2）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種顆粒大小類有關(guān)．
【實驗方案】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，測量收集一試管氣體所需的時間．
（3）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與溫度有關(guān)．
【實驗方案】在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．

Answer 1

分析 可以根據(jù)制取氣體的實驗要求選擇實驗裝置，根據(jù)催化劑的選擇和作用可以設(shè)計合理的實驗過程，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，并結(jié)合影響反應(yīng)速率的元素進(jìn)行猜想、設(shè)計實驗驗證，注意控制變量法的運(yùn)用．

解答 解：【進(jìn)行實驗】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；
故填：排水集氣法；
【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)（或相同情況下，二氧化錳的催化效果比水泥塊好）；
【反思】催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．故填：質(zhì)量，化學(xué)性質(zhì)．
【假設(shè)1】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
【實驗方案】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，測量收集一試管氣體所需的時間；
故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；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，測量收集一試管氣體所需的時間；
【假 設(shè)2】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類有關(guān)；
【實驗方案】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MnO₂，一瓶顆粒大，一瓶顆粒小測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．
故填：H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類有關(guān)；H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類有關(guān)；
【假 設(shè)3】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與溫度有關(guān)；
【實驗方案】在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間；
故填：H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與溫度有關(guān)；在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時間．

點評 本題考查了影響反應(yīng)速率的因素，解答本題時要充分理解常見的影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，并正確運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析和設(shè)計實驗，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．