Question

【题目】在化学学习过程中，我们常常需要通过科学探究来认识物质，研究物质的化学变化，请你一起参与下列实验探究。

（探究Ⅰ：以过氧化氢分解为研究对象进行实验，探究影响化学反应速率的因素）

三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的H2O2溶液、MnO2、CuO、红砖粉末。

A组：探究催化剂对化学反应速率的影响

取5mL10%H2O2溶液，三次实验分别加入0.5gMnO2、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下：

试剂	MnO2	红砖粉末	CuO
t/s	10	60	20

由此可出结论：MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问。

补充对比实验，操作为_____________________。

结果：长时间（大于100s），收集到很少量气体。

更正结论：红砖粉末有催化作用，三者中MnO2催化效率最高。

B组：探究浓度对化学反应速率的影响

甲同学：取10mL5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验，记录时间t1。

乙同学：取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5g CuO为催化剂，进行实验，记录时间t2。

实验结果t1______t2（填“＞”或“＜”）。

结论：浓度越大，反应速率越快。

丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验___________________，

记录时间t3，且t1＜t3＜t2。

更正结论为：当催化剂种类及质量相同时，反应物浓度越大，____________。

C组：探究__________对化学反应速率的影响。

取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，且t4＞t5。

结论：当反应物浓度和催化剂相同时，_____________________。

综上所述：为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须只允许有一个变量，其他量必须相同。

（探究Ⅱ：二氧化碳的性质探究）

铁丝（含碳量0.69%）在氧气中燃烧，铁丝燃烧时火星四射，经研究表明产生火星四射现象的原因，可能是同时生成了某种气体，推测该气体是___________（填名称）。

查阅资料：①CO2和SO2溶于水后具有相似的化学性质②硫是淡黄色固体

实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示，说明相同条件下的溶解性：SO2_____（填“＞”或“＜”）CO2，试管内溶液变成____________色。

实验二：已知镁条可以在CO2中剧烈燃烧，反应为：Mg+CO2MgO+C，试推测镁条在SO2中燃烧的现象为：剧烈燃烧、放出热量________________。

Answer 1

【答案】取5mL10%H2O2溶液，不放催化剂进行实验 ＜ 取10mL5%H2O2溶液，加入0.5g CuO为催化剂，进行实验（或取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验） 反应速率越快 温度 温度越高，反应速率越快 二氧化碳 ＞ 红 产生白色和淡黄色固体

【解析】

[探究Ⅰ：以过氧化氢分解为研究对象进行实验，探究影响化学反应速率的因素]

A组：由实验步骤和结论可知，MnO2、CuO对H2O2分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，要想得出此结论，则需要补充一次不加催化剂的对照组，比较时间的长短，来比较。故补充的实验操作为：取5mL10%H2O2溶液，不放催化剂进行实验。故填：取5mL10%H2O2溶液，不放催化剂进行实验。

B组：由甲同学和乙同学的实验对比，若t1＜t2，则可得出结论：浓度越大，反应速率越快。故填：＜。

由于甲乙同学实验时，采用的是不同的催化剂，没有做到控制单一变量，因此不能得出正确结论，丙同学：对实验设计提出疑问，并补充的实验为：取10mL5%H2O2溶液，加入0.5g CuO为催化剂，进行实验（或取10mL2.5%H2O2溶液，加入0.5gMnO2为催化剂，进行实验），此时记录时间t3，且t1＜t3＜t2。可将结论更正为：当催化剂种类及质量相同时，反应物浓度越大，反应速率越快。

C组：由实验步骤：取10mL5%H2O2溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t4、t5，可知探究的是温度对化学反应速率的影响。故填：温度。

根据时间t4＞t5。可以得出结论为：当反应物浓度和催化剂相同时，温度越高，反应速率越快。故填：温度越高，反应速率越快。

[探究Ⅱ：二氧化碳的性质探究]

日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质，含碳细铁丝燃烧时，其中的碳会生成的CO2气体；故填：二氧化碳。

实验一：水槽中滴入紫色石蕊，将收集满两种气体的试管同时倒立于其中，片刻后实验现象如图所示进入二氧化硫试管中液体更多，说明相同条件下的溶解性：SO2＞CO2，由资料：①CO2和SO2溶于水后具有相似的化学性质，二氧化硫和二氧化碳溶于水会与水反应生成相应的酸，使得溶液呈酸性，故试管内溶液变成红色。故填：＞；红。

实验二：已知镁条可以在CO2中剧烈燃烧，反应为：2Mg+CO22MgO+C，由于CO2和SO2溶于水后具有相似的化学性质，因此可以试推测镁条在SO2中燃烧的化学方程式为：2Mg+SO22MgO+S，硫是淡黄色固体，因此现象为：剧烈燃烧、放出热量，产生白色和淡黄色固体。故填：产生白色和淡黄色固体。