Question

15．科學(xué)興趣小組學(xué)習(xí)二氧化錳（MnO₂）催化分解過(guò)氧化氫的實(shí)驗(yàn)后，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)．
①選擇裝置并檢查氣密性．
②稱取0.1g的二氧化錳粉末加入容器中．
③量取20毫升溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)約1%的過(guò)氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積．
④改變二氧化錳的質(zhì)量，重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，記錄數(shù)據(jù)如表．

時(shí)間/秒	生成氧氣的體積/毫升
	0.1g MnO2	0.2g MnO2	0.3g MnO2	0.4g MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

（1）本實(shí)驗(yàn)探究的問(wèn)題是二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解快慢的影響．從表中數(shù)據(jù)分析得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí)，二氧化錳的質(zhì)量越大反應(yīng)速率越快．
（2）寫出實(shí)驗(yàn)室用過(guò)氧化氫溶液制取氧氣反應(yīng)的文字表達(dá)式過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（3）對(duì)于有氣體生成的反應(yīng)，要準(zhǔn)確比較反應(yīng)速率的快慢，除上述方法外，你還可以采用的方法是比較收集相同體積的氣體所需時(shí)間的長(zhǎng)短．
（4）為了完成本實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的收集裝置是③．（填序號(hào)）
（5）對(duì)于催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響還有哪些因素，你可以大膽提出猜想，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．（要求仍以過(guò)氧化氫分解為例）
你的猜想：催化劑的種類不同影響過(guò)氧化氫分解的速率．
你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：（要有實(shí)驗(yàn)操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）
步驟：在常溫下，①分別稱取0.1g的紅磚粉末和二氧化錳加入到大試管內(nèi)；②分別向大試管中加入20mL5%的過(guò)氧化氫溶液；③用排水法分別收集一瓶氧氣并記錄所需的時(shí)間
現(xiàn)象和結(jié)論：放入二氧化錳收集一瓶氧氣所需的時(shí)間比放入紅磚粉末的短，說(shuō)明二氧化錳的催化效果比紅磚粉末要好．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)（二）、（三）所用物質(zhì)和（四）中提供的數(shù)據(jù)進(jìn)行推測(cè)；
（2）根據(jù)過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣進(jìn)行解答；
（3）根據(jù)比較生成氣體快慢的方法進(jìn)行解答；
（4）根據(jù)氧氣性質(zhì)進(jìn)行解答；
（5）根據(jù)催化劑的種類不同影響過(guò)氧化氫分解的速率進(jìn)行解答．

解答 解：（1）從題干中提供的信息可知，所用過(guò)氧化氫溶液的量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)都是相同的，只是三次加入的二氧化錳的量不同，并且記錄了在不同量二氧化錳的條件下，不同時(shí)間生成的氧氣的量．可見(jiàn)此實(shí)驗(yàn)探究達(dá)到問(wèn)題是：二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解快慢的影響，并且其他條件相同時(shí)，二氧化錳的質(zhì)量越大反應(yīng)速率越快；故填：二氧化錳的質(zhì)量對(duì)過(guò)氧化氫分解快慢的影響；其他條件相同時(shí)，二氧化錳的質(zhì)量越大反應(yīng)速率越快；
（2）過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣，氣反應(yīng)的文字表達(dá)式過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；故填：過(guò)氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）對(duì)于有氣體生成的反應(yīng)，要準(zhǔn)確比較反應(yīng)速率的快慢，除上述方法外，還可以采用的方法是比較收集相同體積的氣體所需時(shí)間的長(zhǎng)短；故填：比較收集相同體積的氣體所需時(shí)間的長(zhǎng)短；
（4）氧氣密度大于空氣密度，并且不易溶于水，所以可用向上排空氣法和排水法收集，要記錄一定時(shí)間內(nèi)收集到的氣體體積，排水法更好故選③；故填：③；
（5）猜想：催化劑的種類不同影響過(guò)氧化氫分解的速率；故填：催化劑的種類不同影響過(guò)氧化氫分解的速率；
所以步驟：在常溫下，①分別稱取0.1g的紅磚粉末和二氧化錳加入到大試管內(nèi)；②分別向大試管中加入20mL5%的過(guò)氧化氫溶液；③用排水法分別收集一瓶氧氣并記錄所需的時(shí)間；故填：在常溫下，①分別稱取0.1g的紅磚粉末和二氧化錳加入到大試管內(nèi)；②分別向大試管中加入20mL5%的過(guò)氧化氫溶液；③用排水法分別收集一瓶氧氣并記錄所需的時(shí)間；
現(xiàn)象和結(jié)論：放入二氧化錳收集一瓶氧氣所需的時(shí)間比放入紅磚粉末的短，說(shuō)明二氧化錳的催化效果比紅磚粉末要好．故填：放入二氧化錳收集一瓶氧氣所需的時(shí)間比放入紅磚粉末的短，說(shuō)明二氧化錳的催化效果比紅磚粉末要好．

點(diǎn)評(píng) 催化劑是一種物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒(méi)有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，又叫觸媒．