Question

【题目】(9分)科学探究是奇妙的过程，请你一起参与下列有关过氧化氢溶液制备氧气的探究实验。

（1）问题1 过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关吗？

在常温下，在相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入1g二氧化锰和x g氧化铜，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间。实验数据记录如下：

实验编号	Ⅰ	Ⅱ
反应物	5%过氧化氢溶液	5%过氧化氢溶液
催化剂	1 g 二氧化锰	x g 氧化铜
时 间	46 s	84 s

上述实验中可用排水法收集氧气，理由是 。实验Ⅰ反应的文字表达式是 ，若实验时忘了加入二氧化锰固体，结果是 。实验Ⅱ中x的值应为 。本实验中，与发生装置连接用来测量O2体积的装置可以用下图中的 （填编号）。

实验结论1： 。

（2）问题2 过氧化氢溶液分解速率与反应物浓度有关吗？

实验数据记录如下：

	双氧水的质量	双氧水的浓度	MnO2的质量	相同时间内产生O2体积
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

实验结论2：在相同条件下， 。

上述实验中除了量筒外还需用到的测量仪器有 （写出其中一种）。

（3）影响过氧化氢溶液分解速率可能还与温度有关，请设计实验方案进行验证： 。

Answer 1

【答案】（1）氧气不易溶于水 ；过氧化氢水+氧气； 产生氧气的速率变慢；1g。

c；实验结论1：过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关；或不同的催化剂，催化效果不同。

（2）实验结论2：在相同条件下， 反应物浓度越大，过氧化氢溶液分解越快；秒表、天平

（3）各取等量5%的过氧化氢溶液于试管内，塞上带导管的橡皮塞，其中一支试管浸入热水中，比较两者产生气泡的速率。

【解析】

试题分析：（1）能用排水法收集氧气说明氧气不易溶于水；文字表达式为过氧化氢水+氧气；实验时忘了加入二氧化锰固体，结果是产生氧气的速率变慢 ；实验Ⅱ中x的值应为1g，因为验证催化剂的催化效果，只有催化剂的种类不同，其它完全相同的控制变量法，才能得出正确的结论；本实验中，与发生装置连接用来测量O2体积的装置可以用下图中的c，保证气体进入，气压增大，把水排出测量气体的体积；得出的结论为过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关；或不同的催化剂，催化效果不同；（2）有实验数据记录可知，实验结论2：在相同条件下，反应物浓度越大，过氧化氢溶液分解越快 ；实验中除了量筒外还需用到的测量仪器有称量物质质量的天平和测定时间的秒表；（3）影响过氧化氢溶液分解速率可能还与温度有关，设计实验方案为：各取等量5%的过氧化氢溶液于试管内，塞上带导管的橡皮塞，其中一支试管浸入热水中，比较两者产生气泡的速率。