Question

16．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儀器名稱是錐形瓶，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應(yīng)物	5% H2O2	5% H2O2
催化劑	1g 水泥塊	1g MnO2
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)．
【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MnO₂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．寫出過氧化氫分解的化學(xué)反應(yīng)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．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）
【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分數(shù)有關(guān)．
【實驗方案】同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分數(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．結(jié)果質(zhì)量分數(shù)大的過氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿．

Answer 1

分析 【進行實驗】根據(jù)常見的化學(xué)實驗儀器填寫儀器名稱即可；根據(jù)該實驗需要觀察收集一瓶氣體所用的時間，進行分析所選用的收集方法．
【實驗結(jié)論】根據(jù)收集相同的氧氣所用的時間，反映了有無催化劑時的反應(yīng)速率，說明了催化劑對H₂O₂生成O₂的快慢的影響得出結(jié)論；
【反思】根據(jù)催化劑的概念，要證明是催化劑還應(yīng)證明反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式即可；
【假設(shè)與實驗】根據(jù)影響反應(yīng)的因素進行假設(shè)與實驗即可（注意控制變量的運用）．

解答 解：【進行實驗】氣體發(fā)生裝置中A儀器名稱是錐形瓶；該實驗需要觀察收集一瓶氣體所用的時間，用排水法容易準確地判斷收集滿氧氣的時間；故答案為：錐形瓶；排水法；
【實驗結(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)；
【反思】催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不變，改變的是反應(yīng)的速率，所以還需要增加實驗來驗證MnO₂在化學(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)均不會發(fā)生變化．過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．故填：質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
【假設(shè)】質(zhì)量分數(shù)可能影響化學(xué)反應(yīng)的速率．故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分數(shù)有關(guān)；
【實驗方案】設(shè)計實驗時可以取不同質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液，選擇相同的催化劑，比較產(chǎn)生氧氣的快慢；故填：同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分數(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．結(jié)果質(zhì)量分數(shù)大的過氧化氫溶液生成的氧氣快，先收集滿．

點評 本題通過實驗探究了催化劑對H₂O₂生成O₂的快慢的影響，掌握氣體的收集方法、催化劑的概念和對化學(xué)反應(yīng)的影響并能靈活運用是正確解答本題的關(guān)鍵．