Question

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(jìn)行探究，以下是他們探究的過(guò)程．
【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類(lèi)有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)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(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，氣體發(fā)生裝置中A儀器的名稱(chēng)是

 

，此驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是

 

【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	5% H2O2	5% H2O2
催化劑	1g 水泥塊	1g MnO2
時(shí)間	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過(guò)程得出的結(jié)論是

 

．
【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(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的

 

和

 

是否改變．
【實(shí)驗(yàn)拓展】H₂O₂生成O₂的快慢還與哪些因素有關(guān)？研究性學(xué)習(xí)小組進(jìn)行了更深入的探究：
探究實(shí)驗(yàn)一：濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　　　論
取一支試管加入3～5mL 5%的過(guò)氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳．	緩慢有少量氣泡冒出
另取一支試管加入3～5mL 15%的過(guò)氧化氫溶液，然后加入少量二氧化錳．	迅速有大量氣泡冒出

請(qǐng)你設(shè)計(jì)：
實(shí)驗(yàn)用品：試管、燒杯、熱水、冷水、5%過(guò)氧化氫溶液、15%過(guò)氧化氫溶液
探究實(shí)驗(yàn)二：溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)　　　　象	結(jié)　　　　論
		溫度越高，過(guò)氧化氫分解的速率越大

Answer 1

考點(diǎn)：影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究,催化劑的特點(diǎn)與催化作用

專(zhuān)題：科學(xué)探究

分析：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】根據(jù)常見(jiàn)儀器的名稱(chēng)和用途以及氧氣的密度和溶解性選擇收集方法進(jìn)行解答；
【結(jié)論】根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷；
【反思】根據(jù)催化劑的定義進(jìn)行反思；
探究實(shí)驗(yàn)一、根據(jù)不同濃度的過(guò)氧化氫溶液在加入二氧化錳時(shí)產(chǎn)生氣泡的快慢分析濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；
探究實(shí)驗(yàn)二、根據(jù)固定變量法分析設(shè)計(jì)溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響的探究實(shí)驗(yàn)．

解答：解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】氣體發(fā)生裝置中A儀器的名稱(chēng)是錐形瓶；過(guò)氧化氫溶液和二氧化錳混合生成水和氧氣，氧氣不易溶于水，且密度比空氣大，因此可以采用排水法或向上排空氣法收集；故填：錐形瓶；排水法或向上排空氣法；
【結(jié)論】
根據(jù)控制變量法，分析表中的有關(guān)數(shù)據(jù)，可知分別用1g水泥塊和1gMnO₂做催化劑，來(lái)催化反應(yīng)時(shí)所用的時(shí)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(shí)，化學(xué)反應(yīng)速率要快．因此，由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類(lèi)有關(guān)．故填：相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類(lèi)有關(guān)；
【反思】
根據(jù)催化劑的概念可知，催化劑能改變化學(xué)反應(yīng)的速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后不改變．故填：質(zhì)量；化學(xué)性質(zhì)；
探究實(shí)驗(yàn)一、根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可以看出，過(guò)氧化氫溶液的濃度越大，在放入二氧化錳時(shí)反應(yīng)越迅速，說(shuō)明濃度越大，過(guò)氧化氫分解的速率越快；故答案為：濃度越大，過(guò)氧化氫分解的速率越快；
探究實(shí)驗(yàn)二、要探究溫度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，由固定變量可知，該實(shí)驗(yàn)操作是用試管取一定體積和一定濃度的過(guò)氧化氫溶液，分別放入盛放冷水和熱水的燒杯中觀察發(fā)生的現(xiàn)象，放入冷水中的過(guò)氧化氫反應(yīng)不劇烈，而放入熱水中的過(guò)氧化氫反應(yīng)劇烈，有大量氣泡出現(xiàn)．所以．實(shí)驗(yàn)如下：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入5mL 15%的過(guò)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(guò)氧化氫分解的速率越大
取一支試管加入5mL 15%的過(guò)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：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)    象	結(jié)    論
取一支試管加入5mL 15%的過(guò)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(guò)氧化氫分解的速率越大
取一支試管加入5mL 15%的過(guò)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(píng)：本題主要考查了收集氣體的方法、催化劑的催化作用及其正確設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案等方面的內(nèi)容．可以依據(jù)題干提供的信息結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行．