Question

13．化學(xué)反應(yīng)速率是衡量化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行快慢的物理量，為了探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，以過氧化氫分解為研究對象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
三個(gè)小組均可采用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄收集10mL氧氣的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室可供選擇的試劑有：2.5%、5%、10%三種濃度的H₂O₂溶液、MnO₂、CuO、紅磚粉末．
A組：探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
取5mL10%H₂O₂溶液，三次實(shí)驗(yàn)分別加入0.5gMnO₂、紅磚粉末、CuO進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如下：

試劑	MnO2	紅磚粉末	CuO
t/s	10	60	20

由此可出結(jié)論：MnO₂、CuO對H₂O₂分解有催化作用，紅磚粉末無催化作用，某同學(xué)對該結(jié)論提出疑問．
補(bǔ)充對比實(shí)驗(yàn)，操作為取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)．
結(jié)果：長時(shí)間（大于100s），收集到很少量氣體．
更正結(jié)論：紅磚粉末有（選填“有”、“無”）催化作用，三者中二氧化錳催化效率最高．
B組：探究濃度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響
甲同學(xué)：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t₁．
乙同學(xué)：取10mL2.5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t₂．
實(shí)驗(yàn)結(jié)果t₁＜t₂．
結(jié)論：濃度越大，反應(yīng)速率越快．
丙同學(xué)：對實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提出疑問，并補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t₃．．
記錄時(shí)間t₃，且t₁＜t₃＜t₂．
更正結(jié)論為：當(dāng)催化劑相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快．
C組：探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
取10mL5%H₂O₂溶液和0.5gCuO為催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，兩次實(shí)驗(yàn)分別將試管置于冰水浴和50℃熱水浴記錄時(shí)間t₄、t₅，且t₄＞t₅．
結(jié)論：當(dāng)反應(yīng)物濃度和催化劑相同時(shí)，溫度越高，反應(yīng)速率越快．
綜上所述：①為了研究某一因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，必須只允許有一個(gè)變量，其他量必須相同．
②探究發(fā)現(xiàn)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有催化劑、反應(yīng)物濃度、溫度．

Answer 1

分析 在設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí)只允許有一個(gè)變量，其他量相同，證明紅磚粉末有無催化作用，必須與沒加催化劑時(shí)進(jìn)行比較；催化效率最高的物質(zhì)，在相同條件下反應(yīng)速率最快即可；反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快，收集相同體積氣體需要的時(shí)間越短；從丙同學(xué)的結(jié)論進(jìn)行反推，催化劑不同時(shí)，進(jìn)行對照；C組實(shí)驗(yàn)中溫度不同，所以影響因素是溫度，溫度越高，反應(yīng)速率越快，在設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí)只允許有一個(gè)變量，其他量相同；根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可知為了研究某一因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，必須只允許有一個(gè)變量，其他量必須相同；由探究過程可知影響反應(yīng)的因素有催化劑、反應(yīng)物濃度、溫度．

解答 解：證明紅磚粉末有無催化作用，必須與沒加催化劑時(shí)進(jìn)行比較，所以需要補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)：取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)，通過實(shí)驗(yàn)可知紅磚粉有催化作用；催化效率最高的物質(zhì)，在相同條件下反應(yīng)速率最快，由表中數(shù)據(jù)可知二氧化錳的催化效果最好；
根據(jù)結(jié)論：濃度越大，反應(yīng)速率越快，可知反應(yīng)物濃度越高，反應(yīng)速率越快，收集相同體積氣體需要的時(shí)間越短，所以t₁＜t₂；
從丙同學(xué)的結(jié)論進(jìn)行反推，催化劑不同時(shí)，進(jìn)行對照，需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t₃．因?yàn)閠₁＜t₃＜t₂得出結(jié)論：催化劑相同時(shí)，反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快；
C組實(shí)驗(yàn)中溫度不同，所以影響因素是溫度，溫度越高，反應(yīng)速率越快，在設(shè)計(jì)對照實(shí)驗(yàn)時(shí)只允許有一個(gè)變量，其他量相同；根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程可知為了研究某一因素對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，必須只允許有一個(gè)變量，其他量必須相同；由探究過程可知影響反應(yīng)的因素有催化劑、反應(yīng)物濃度、溫度．
故答案為：取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)；有；二氧化錳；t₁＜t₂；取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，記錄時(shí)間t₃；催化劑相同；溫度；溫度越高，反應(yīng)速率越快；只允許有一個(gè)變量，其他量必須相同；催化劑、反應(yīng)物濃度、溫度．

點(diǎn)評 實(shí)驗(yàn)探究題是近幾年中考的熱點(diǎn)之一，它包括實(shí)驗(yàn)方法和過程的探究，實(shí)驗(yàn)結(jié)論和實(shí)驗(yàn)規(guī)律的探究等．本題通過實(shí)驗(yàn)資料和實(shí)驗(yàn)分析，得到了正確的結(jié)論，屬于結(jié)論性探究．同學(xué)們要具體分析，綜合掌握．