Question

17．科學(xué)探究是奇妙的過程，請你一起參與下列有關(guān)過氧化氫溶液制備氧氣的探究實(shí)驗(yàn)．
（1）問題1  過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關(guān)嗎？
在常溫下，在相同質(zhì)量、相同濃度的過氧化氫溶液中，分別加入1g二氧化錳和x g氧化銅，測量各生成一瓶（相同體積）氧氣所需的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

實(shí)驗(yàn)編號	Ⅰ	Ⅱ
反應(yīng)物	5%過氧化氫溶液	5%過氧化氫溶液
催化劑	1g 二氧化錳	x g 氧化銅
時(shí) 間	46s	84s

上述實(shí)驗(yàn)中可用排水法收集氧氣，理由是氧氣不易溶于水，也不與水反應(yīng)．實(shí)驗(yàn)Ⅰ反應(yīng)的文字表達(dá)式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣，若實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了加入二氧化錳固體，結(jié)果是反應(yīng)速度將減慢．實(shí)驗(yàn)Ⅱ中x的值應(yīng)為1．
本實(shí)驗(yàn)中，與發(fā)生裝置連接用來測量O₂體積的裝置可以用圖中的c（填編號）．

實(shí)驗(yàn)結(jié)論1：過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關(guān)．
（2）問題2  過氧化氫溶液分解速率與反應(yīng)物濃度有關(guān)嗎？
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如下：

	雙氧水的質(zhì)量	雙氧水的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

實(shí)驗(yàn)結(jié)論2：在相同條件下，雙氧水濃度越大，雙氧水分解得快．
上述實(shí)驗(yàn)中除了量筒外還需用到的測量儀器有天平或秒表（寫出其中一種）．
（3）影響過氧化氫溶液分解速率可能還與溫度有關(guān)，請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行驗(yàn)證：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　　　論
取一支試管加入5mL 15%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	溫度越高，過氧化氫分解的速率越快
取一支試管加入5mL 15%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

．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)氧氣的水溶性，催化劑的作用等分析；
（2）由表格信息可知：在相同條件下，雙氧水濃度越大，雙氧水分解得快；根據(jù)實(shí)驗(yàn)中要稱取二氧化錳，并要計(jì)時(shí)分析所需測量儀器；
（3）根據(jù)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是改變溫度其它條件不變進(jìn)行解答．

解答 解：（1）由于氧氣不易溶于水，也不與水反應(yīng)，所以排水法收集；過氧化氫在二氧化錳的催化下生成水和氧氣，文字表達(dá)式是過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；若實(shí)驗(yàn)時(shí)忘了加入二氧化錳固體，反應(yīng)速度將減慢，由于實(shí)驗(yàn)探究：“過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關(guān)嗎？”所以實(shí)驗(yàn)的變量只有催化劑種類，其它應(yīng)相同，所以x為1；
本實(shí)驗(yàn)中，測量O₂體積的裝置是c，因?yàn)檠鯕饷芏缺人�的密度小，必須從短管進(jìn)入，才能把水排出來；
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看出：過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關(guān)；
（2）由表格信息可知：在相同條件下，雙氧水濃度越大，雙氧水分解得快；實(shí)驗(yàn)中要稱取二氧化錳，所以要用到天平；并要計(jì)時(shí)，所以用秒表．
（3）根據(jù)探究溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響是改變溫度其它條件不變，所以實(shí)驗(yàn)方案是：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　　　論
取一支試管加入5mL 15%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	溫度越高，過氧化氫分解的速率越快
取一支試管加入5mL 15%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

故答案為：（1）氧氣不易溶于水，也不與水反應(yīng)；過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；反應(yīng)速度將減慢；1；c；過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關(guān)．
（2）雙氧水濃度越大，雙氧水分解得快；天平或秒表．
（3）

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　　　論
取一支試管加入5mL 15%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	溫度越高，過氧化氫分解的速率越快
取一支試管加入5mL 15%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

點(diǎn)評 本考點(diǎn)既考查了實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)，又考查了化學(xué)方程式的書寫，還對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了評價(jià)，綜合性比較強(qiáng)．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．