Question

20．為了研究外界條件對H₂O₂分解速率的影響，有同學(xué)利用實驗室提供的儀器和試劑設(shè)計了如下實驗．注意：設(shè)計實驗時，必須控制只有一個變量！
試劑：4% H₂O₂溶液，12% H₂O₂溶液，lmol/LFeCl₃溶液
儀器：試管、帶刻度的膠頭滴管、酒精燈
（1）實驗l：實驗?zāi)康模簻囟葘�化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實驗步驟：分別向甲、乙兩支試管中加入5mL4% H₂O₂溶液，再分別加入3滴1mol/LFeCl₃溶液，待兩支試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管甲放入5℃水浴中，將試管乙放入40℃水浴中．實驗現(xiàn)象：試管乙（填甲或乙）中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率．
（2）實驗2：實驗?zāi)康模簼舛葘�化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實驗步驟：向試管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，向試管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液．
實驗現(xiàn)象：試管甲、乙中均有少量氣體緩慢產(chǎn)生．
該實驗現(xiàn)象不明顯，你如何改進實驗方案，使實驗現(xiàn)象支持“濃度改變會影響化學(xué)反應(yīng)速率”這一理論預(yù)測再同時分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑．
（3）實驗3：實驗?zāi)康模禾骄看呋瘎�對化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
實驗步驟：在試管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，在試管乙中加入5mL4% H₂O₂溶液再加入lmL lmoFLFeC1₃溶液．
你認為方案3的設(shè)計是否嚴謹？否（填是或否），說明理由試管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液會使H₂O₂溶液的濃度降低．

Answer 1

分析 （1）探究溫度對反應(yīng)速率的影響，升高溫度可加快反應(yīng)速率；
（2）提供催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯；
（3）實驗3兩試管中雙氧水的濃度相同，有一支試管中加入了氯化鐵溶液，氯化鐵作催化劑，則可知實驗3的目的；加入的1mL溶液會對乙試管溶液進行稀釋，會使?jié)舛劝l(fā)生改變．

解答 解：（1）甲乙兩支試管中加入5mL4%H₂O₂溶液，乙中的溫度比甲高，故試管乙中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率，
故答案為：乙；升高溫度可加快H₂O₂的分解速率；
（2）向試管甲中加入5mL4%H₂O₂溶液，向試管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液，再同時分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯，
故答案為：再同時分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑；
（3）只有一支試管中加入了氯化鐵溶液，與另一支試管形成對比試驗，則實驗?zāi)康氖翘骄看呋瘎�對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；但此方案設(shè)計不合理，因為加入的1mL溶液會對乙試管溶液進行稀釋，使?jié)舛劝l(fā)生改變，
故答案為：探究催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響；否；試管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液會使H₂O₂溶液的濃度降低．

點評 本題考查了探究影響反應(yīng)速率的因素，實驗方案的設(shè)計，難度一般，注意試驗過程中單一變量研究方法的使用，為易錯點．