Question

4．某興趣小組同學對實驗室制備氧氣的條件進行如下探究實驗．
一、為探究催化劑的種類對雙氧水分解速度的影響，甲設(shè)計以下對比實驗：
Ⅰ．將3.0g 10%過氧化氫溶液與1.0g MnO₂均勻混合
Ⅱ．將x g10% H₂O₂溶液與1.0g CuO均勻混合
在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢．
（1）為了Ⅰ與Ⅱ中對比x的值應(yīng)為3.0．
（2）甲選用下列裝置測量產(chǎn)生O₂的快慢，正確的是B（填編號）．

二、探究影響雙氧水分解速度的某種因素．實驗數(shù)據(jù)記錄如下（常溫通常指20℃）

實驗	溫度	藥品		氧氣體積/ml	反應(yīng)所需時間/s
①	常　溫	5% H2O2		0
	�！�溫	5% H2O2	MnO2	125	20
②	常　溫	5% H2O2	MnO2	125	20
	熱水中	5% H2O2	MnO2	125	18
③	�！�溫	5% H2O2	MnO2	125	20
	常　溫	30% H2O2	MnO2	125	5

（1）通過實驗①對比可知，化學反應(yīng)快慢與催化劑有關(guān)．
（2）通過對比實驗③可知，反應(yīng)物濃度大，反應(yīng)速率快．
（3）除了上述的兩個因素能影響化學反應(yīng)快慢，你認為另一個影響因素是溫度，其關(guān)系是溫度越高反應(yīng)速度越快，溫度越低反應(yīng)速度越慢．
（4）由上述實驗可知溫度、濃度、催化劑等都是影響化學反應(yīng)速率，實驗室用過氧化氫制取氧氣的最合適的條件是20℃時5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳．

Answer 1

分析 一、（1）可采用控制變量法，要控制氯酸鉀的質(zhì)量相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，據(jù)此進行分析解答．
（2）測量氧氣的體積采用的是排水法，將排出的水的用量筒收集起來，排出的水的體積就是氧氣的體積；氣體短管進長管出才能排出試劑瓶中的水，據(jù)此進行分析解答；
二、（1）比較表格中實驗①數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出催化劑對反應(yīng)速率的影響；
（2）比較表格中的實驗③數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率的影響；
（3）比較表格中的實驗②數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出溫度對反應(yīng)速率的影響
（4）根據(jù)實驗室操作簡便且制取氣體易收集的原則分析選擇即可．

解答 解：一：（1）控制氯酸鉀的質(zhì)量相等，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，所以Ⅱ中x的數(shù)值為3.0g．
（2）測量氧氣的體積采用的是排水法，將排出的水的用量筒收集起來，排出的水的體積就是氧氣的體積；氣體短管進長管出才能排出試劑瓶中的水，要將瓶內(nèi)的水排出來，因此應(yīng)該選擇B裝置作為實驗裝置．
故答案為：（1）3.0；（2）B；
二、（1）從表中分析可知：實驗①是否使用催化劑，可知這一過程是考查催化劑與反應(yīng)速度的關(guān)系；
（2）實驗③是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系，且過氧化氫的濃度越大反應(yīng)越快；
（3）實驗②則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學反應(yīng)速度的探究；從結(jié)果看溫度高時反應(yīng)所用的時間較短，既反應(yīng)的速度較快，溫度低時反應(yīng)的速度慢；
（3）有圖表可知，除了上述的兩個因素能影響化學反應(yīng)快慢，另一個影響因素是催化劑，且加二氧化錳做催化劑會加快反應(yīng)速度；
（4）實驗室用過氧化氫制取氧氣要求反應(yīng)簡便易操作，所以采用不加熱而加催化劑的方法進行較合適，從易于收集的角度反應(yīng)的速度不能太快也不能太慢，所以最合適的條件是20℃時5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳．
故答案為：（1）催化劑；（2）③；（3）溫度；溫度越高反應(yīng)速度越快，溫度越低反應(yīng)速度越慢；（4）20℃時5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳．

點評 本題主要考查了能夠影響化學反應(yīng)的因素，解答這類題時要注意盡可能的把題中的能夠影響化學反應(yīng)的因素找出，然后再利用控制變量法來進行判斷，最后得出答案．