Question

研究性學習小組選擇“過氧化氫生成氧氣的快慢與什么因素有關”的課題進行探究，以下是他們探究的主要過程：
【假設】：過氧化氫生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
【實驗方案】：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的過氧化氫溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂和紅磚粉，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．
【進行實驗】：如圖是他們進行實驗的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是

 

，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是

 

．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應物	6% 過氧化氫溶液	6% 過氧化氫溶液
催化劑	1g紅磚粉	1gMnO2
時間	152s	35s

【結(jié)論】該探究過程得出的結(jié)論是

 

．
【反思】過氧化氫在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或紅磚粉后反應明顯加快，若要證明MnO₂和紅磚粉是該反應的
催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的

 

和

 

是否改變．
【歸納】影響化學反應速率的因素還有哪些？請你再舉兩例．
【計算】缺鈣能導致兒童發(fā)育不良或佝僂病．小明同學從食物中攝入鈣元素的量不足，每天需要服用2片某種鈣片．該鈣片標簽的部分內(nèi)容如圖所示（假設鈣片中只有碳酸鈣含有鈣元素），
請計算：（1）碳酸鈣中各元素的質(zhì)量比；
②碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)；
③小明同學每天從鈣片中攝入鈣元素的質(zhì)量．

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,常用氣體的收集方法,催化劑的特點與催化作用,元素質(zhì)量比的計算,元素的質(zhì)量分數(shù)計算,化合物中某元素的質(zhì)量計算

專題：科學探究

分析：【進行實驗】可以根據(jù)排水法收集氣體的裝置，進行分析；
【結(jié)論】根據(jù)表格中的實驗現(xiàn)象來分析得出結(jié)論；
【反思】根據(jù)催化劑的概念可以知道還要驗證它們的質(zhì)量和性質(zhì)是否發(fā)生了改變；
【歸納】可以聯(lián)系反應物的濃度、溫度等對反應速率的影響，利用控制變量法來進行設計實驗．
【計算】（1）根據(jù)化合物中各元素質(zhì)量比=各原子的相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)之比，進行分析解答．
（2）根據(jù)化合物中元素的質(zhì)量分數(shù)=

相對原子質(zhì)量×原子個數(shù)

相對分子質(zhì)量

×100%，進行分析解答．
（3）由題意，每片含碳酸鈣0.75g，每天需要服用2片某種鈣片，據(jù)此由化合物中某元素的質(zhì)量=該化合物的質(zhì)量×該元素的質(zhì)量分數(shù)，進行分析解答．

解答：解：【進行實驗】氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是錐形瓶，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法收集；
【結(jié)論】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)可以知道加入了二氧化錳和紅磚粉后過氧化氫的分解速率加快，說明催化劑對反應速率有影響；
【反思】根據(jù)催化劑的概念可以知道催化劑在反應催化過程中質(zhì)量和化學性質(zhì)不變，所以要確定二氧化錳和紅磚粉是該反應的催化劑，還需要驗證紅磚粉和二氧化錳的質(zhì)量是否發(fā)生改變；
【歸納】H₂O₂生成O₂的快慢還可能與催化劑顆粒大小、溫度等因素有關．
【計算】（1）碳酸鈣中鈣、碳、氧三種元素的質(zhì)量比為40：12：（16×3）=10：3：12．
（2）碳酸鈣中鈣元素的質(zhì)量分數(shù)為

40

40+12+16×3

×100%=40%．
（3）由題意，每片含碳酸鈣0.75g，每天需要服用2片某種鈣片，則每天從鈣片中攝入鈣元素的質(zhì)量0.75g×2×40%=0.6g．
故答案為：
【進行實驗】錐形瓶，排水法收集；
【結(jié)論】催化劑對反應速率有影響；
【反思】紅磚粉和二氧化錳；
【歸納】還可能與催化劑顆粒大小、溫度等因素有關．
【計算】（1）10：3：12．（2）40%．（3）0.6g．

點評：控制變量法是常用的探究問題的方法，它可以非常直觀的來判斷影響反應的因素，并得出結(jié)論，在解答時要注意運用該方法．