Question

9．課外興趣小組選擇“H₂O₂ 生成O₂ 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】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種類有關
【實驗方案】常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質量的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．請寫出過氧化氫在二氧化錳的催化下發(fā)生反應的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．在B位置應選用向上排空氣法 法來收集氧氣（選填“向上排空氣法”或“向下排空氣法”），并畫出于B收集圖形．
【實驗記錄】

實驗編號	1	2
反應物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1gMnO2
時間	165秒	46秒

【結   論】該探究過程得出的結論是H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．
【反   思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的質量和化學性質是否改變．

Answer 1

分析 可以根據(jù)制取氣體的實驗要求選擇實驗裝置，根據(jù)催化劑的選擇和作用可以設計合理的實驗過程，根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進行相關方面的判斷．

解答 解：【進行實驗】過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，反應的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
氧氣的密度大于空氣的密度，所以用向上排空氣法，裝置圖為．故填：向上排空氣法；；
【結論】
根據(jù)控制變量法，分析表中的有關數(shù)據(jù)，可知分別用1g水泥塊和1gMnO₂做催化劑，來催化反應時所用的時間分別是165s和46s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1g水泥塊做催化劑時，化學反應速率要快．因此，由實驗現(xiàn)象可以得出的實驗結論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．故填：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
【反思】
根據(jù)催化劑的概念可知，催化劑能改變化學反應的速率，而本身的質量和化學性質在反應前后不改變．故填：質量和化學性質．

點評 解答本題時要充分理解影響化學反應速率的因素，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．