Question

某科學(xué)興趣小組的同學(xué)在學(xué)習(xí)用過氧化氫溶液制取氧氣的過程中，進(jìn)行了以下實驗，請你參與探究：

【探究課題】二氧化錳催化過氧化氫分解的探究。

【提出問題】……

【設(shè)計實驗方案】

（1）選擇裝置并檢查氣密性。

（2）稱取0.1 g二氧化錳加入容器中。

（3）量取50 mL溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的過氧化氫溶液加入容器中，記錄一定時間內(nèi)收集到的氣體體積。

（4）改變二氧化錳的質(zhì)量，重復(fù)上述實驗，記錄數(shù)據(jù)如下：

時間/s	生成氧氣的體積/mL
0.1 gMnO2	0.2 gMnO2	0.3 gMnO2	0.4 gMnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

①本實驗探究的問題是                                                        。

②二氧化錳催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式                                      。

③實驗中除量筒外，還需要用到的測量儀器有：                。

④為完成本實驗，應(yīng)選擇下圖氣體發(fā)生裝置和收集裝置中的組合是           （填序號）。

            

                                 第2題圖

【實驗結(jié)論】                                                                。

【實驗拓展】查閱資料得知氧化銅、硫酸銅、豬肝、馬鈴薯等也可以做過氧化氫溶液分解的催化劑。下列有關(guān)催化劑的說法中正確的是        。
A．二氧化錳只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑
B．同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑
C．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)的速率
D．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物
E．酶是一種重要的生物催化劑，它屬于糖類

[ 注意：若答對下面題目獎勵4分，化學(xué)試卷總分不超過60分。]

【實驗反思】過氧化氫生成氧氣的快慢還與哪些因素有關(guān)？請你幫助他們繼續(xù)探究（只要求提出假設(shè)和實驗方案）。

【假設(shè)】                                         。

【實驗方案】                                                                       

                                                                            。

Answer 1

【答案】【設(shè)計實驗方案】（4）①二氧化錳的質(zhì)量對過氧化氫溶液分解速率大小是否有影響（合理即可）（1分）   ②2H₂O₂  2H₂O+O₂↑（2分）   ③天平、秒表（1分）

④BE（1分）     【實驗結(jié)論】一定時間內(nèi)，二氧化錳的質(zhì)量越大，過氧化氫分解的速率越快（1分）    【實驗拓展】B（1分）

[ 注意：若答對下面題目獎勵4分，化學(xué)試卷總分不超過60分。]

【假設(shè)】過氧化氫溶液的濃度能夠影響反應(yīng)的速率（2分）      【實驗方案】在溫度、相同質(zhì)量的相同催化劑的條件下，采用等質(zhì)量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進(jìn)行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間（2分）

【解析】【設(shè)計實驗方案】通過表格實驗數(shù)據(jù)分析可知該實驗探究的問題是二氧化錳的質(zhì)量對過氧化氫溶液分解速率大小的影響；本實驗是記錄一定時間內(nèi)收集到的氧氣體積，實驗中除量筒外，還需要用到的測量儀器有天平、秒表；實驗室分解過氧化氫制氧氣的發(fā)生裝置類型是固體不加熱型，此實驗采用排水法收集氧氣，故選擇的裝置是BE�！緦嶒灲Y(jié)論】由實驗數(shù)據(jù)分析可知，一定時間內(nèi)，二氧化錳的質(zhì)量越大，過氧化氫分解的速率越快�！緦嶒炌卣埂慷�氧化錳不只能作為過氧化氫溶液分解的催化劑，還可以作為其他反應(yīng)的催化劑，故A錯誤；根據(jù)題目的信息可知同一個化學(xué)反應(yīng)可以有多種催化劑，故B正確；催化劑不只是加快化學(xué)反應(yīng)的速率，還能減慢化學(xué)反應(yīng)的速率，故C錯誤；用作催化劑的物質(zhì)可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物，例如二氧化錳是高錳酸鉀受熱分解制氧氣的生成物，故D錯誤；酶是一種重要的生物催化劑，它不屬于糖類，故E錯誤。【實驗反思】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：①溫度；②針對固體反應(yīng)物：固體顆粒大�。ɑ蚪佑|面積）、固體物質(zhì)的純度；③針對溶液：主要是溶液的濃度（即溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)）；④針對氣體物質(zhì)：壓強；⑤催化劑：催化劑種類、質(zhì)量、顆粒大�。辉谠O(shè)計實驗時要注意控制變量法的應(yīng)用。