Question

【題目】小紅欲通過實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設(shè)計并完成了下表所示的探究實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)一：取5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃；

實(shí)驗(yàn)二：向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星木條，無氣泡產(chǎn)生；

實(shí)驗(yàn)三：________________，伸入帶火星的木條，有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃。

結(jié)論：二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。

(1)請你幫小紅同學(xué)填寫實(shí)驗(yàn)三的操作_______________；

(2)實(shí)驗(yàn)二的目的是____________________；

(3)小張同學(xué)認(rèn)為僅有上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出結(jié)論，理由是_________。

(4)小偉通過查資料發(fā)現(xiàn)過氧化氫分解除了用二氧化錳外，還有氧化銅(CuO)等物質(zhì)做催化劑。

【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢？

【設(shè)計實(shí)驗(yàn)】以生成等體積的氧氣為標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計了下列機(jī)組實(shí)驗(yàn)(其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均忽略)。

實(shí)驗(yàn)序號	KClO3的質(zhì)量	其他物質(zhì)的質(zhì)量	溫度	氧氣的體積	反應(yīng)所需時間
一	2.0g	/	3300C	100mL	t1
二	2.0g	CuO 0.5g	3300C	100mL	t2
三	2.0g	MnO2 0.5g	3300C	100mL	t3
四	2.0g	MnO2	3800C	100mL	t4

①若t1__________t2(填“大于”“等于”“小于”)，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。

②比較氧化銅和二氧化錳催化效果的實(shí)驗(yàn)組是________________；

③寫出實(shí)驗(yàn)二中涉及反應(yīng)的符號表達(dá)式_______________；

④將實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四對比，可得出化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系，那么實(shí)驗(yàn)四中控制MnO2的質(zhì)量應(yīng)為_______g，若t3＞t4，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是______。

Answer 1

【答案】 向盛有5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳 做對比實(shí)驗(yàn)， 與實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)三分別做對比性質(zhì)沒變 沒有證明反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué) 大于 實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三 0.5 溫度越高，反應(yīng)速率越快

【解析】（1）二氧化錳只是改變化學(xué)反應(yīng)的速率，所以在設(shè)計實(shí)驗(yàn)時設(shè)計了三個對比實(shí)驗(yàn)，一個實(shí)驗(yàn)在試管中只放雙氧水，雙氧水也能分解產(chǎn)生氧氣，但產(chǎn)生氧氣的速度太慢；第二個實(shí)驗(yàn)，即放水，也放二氧化錳，不能很快的放出氧氣；實(shí)驗(yàn)三，向上述試管中加入5mL5%過氧化氫溶液放二氧化錳，伸入帶火星的木條；有大量氣泡產(chǎn)生，火星的木條迅速復(fù)燃，剩余物中二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解；（2）實(shí)驗(yàn)二的目的是：做對比實(shí)驗(yàn)，證明在水中加入二氧化錳不能產(chǎn)生氧氣；（3）小張同學(xué)認(rèn)為僅有上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出結(jié)論，理由是：在確定一種物質(zhì)是催化劑時，不但要確定它能否改變化學(xué)反應(yīng)的速率，還要確定它反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。(4) ①催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)速率，該實(shí)驗(yàn)中若，證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，反應(yīng)時間較短；②實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三中只有催化劑的種類不同，通過比較反應(yīng)時間的長短，可以比較氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果較好；③實(shí)驗(yàn)二是氯酸鉀在氧化銅的催化作用下分解生成氯化鉀和氧氣，化學(xué)方程式為：，④將實(shí)驗(yàn)三和實(shí)驗(yàn)四對比，可得出化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系，溫度為變量，其他量應(yīng)該相同，所以實(shí)驗(yàn)四中控制的質(zhì)量應(yīng)為0.5g ，若，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是：溫度越高，反應(yīng)速率越快。