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    5．同学们通过查阅资料知道，过氧化氢分解反应的催化剂除二氧化锰外，还有氯化铁溶液、氯化铜溶液中的金属离子和土豆中含有的过氧化氢酶以及氧化铜等．同学们通过如下实验来研究催化剂的某些因素对过氧化氢分解速率的影响．
    方案Ⅰ：分别取20mL 5%的过氧化氢溶液于3个大小相同的锥形瓶中．向其中两个锥形瓶中分别加入含相同数目金属离子的氯化铁溶液和氯化铜溶液，分别连接传感器测体系压强（如图所示）．测定数据如表所示：
    时间/s
    压强/KPa
    试剂　    		060120180240300
    20mL5%的过氧化氢溶液101.86102.99103.42103.67103.99104.00
    加入氯化铁粉末102.21105.35115.40129.69145.62163.99
    加入氯化铜粉末101.90102.73107.53114.78122.49130.39
    （1）加入含相同数目金属离子的氯化铁溶液和氯化铜溶液，该步操作的实验目的是控制金属离子的数目，对比它们对过氧化氢分解速率的影响．
    （2）根据上表数据得出的结论是氯化铁溶液催化产生氧气的速率比氯化铜溶液快．
    方案Ⅱ：从同一部位取2个质量均为1.7g的正方体土豆块，将其中一块切成若干片，片与片相连不断开，同时分别放入盛30mL 5%过氧化氢溶液的锥形瓶中．均看到有气泡生成，一段时间后，切成片的土豆片表面附着较多的气泡并不断上升．通过实验得出的结论是反应物和催化剂的接触面接越大，反应速率越快．
    （3）请写出该反应的化学方程式2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    【实验反思】
    （4）通过实验一和实验二说明，测量体系的压强变化也可用于判断过氧化氢的分解速率．除此之外，本实验还可以用其它方法来比较过氧化氢的分解速率，下列做法中不合理的是A（填选项序号）．
    A．测量完全反应后产生气体的总体积　　　B．测量产生一定体积气体所需要的时间
    C．测量相同时间内生成气体的体积　　　D．测量相同时间内锥形瓶内物质总质量的变化
    （5）小明发现实验过程中锥形瓶外壁发烫，而过氧化氢的分解速率开始时会逐渐增大．查阅资料后得知：过氧化氢分解时放出大量的热，你能不能据此解释其分解速率发生变化的原因？过氧化氢分解时放出热量，温度升高，反应速率加快．
    （6）你还能想到对过氧化氢溶液的分解速率产生影响的其他原因吗？请选择一种，设计实验加以验证．过氧化氢溶液的浓度影响分解速率：
    实验步骤：室温下，取相同质量的二氧化锰粉末分别加入两支规格相同的试管中，再分别同时加入相同体积、浓度不同的过氧化氢溶液，连接收集装置；
    实验现象：浓度大的过氧化氢溶液产生气泡的速率较快，相同时间内浓度大的过氧化氢溶液收集装置中收集的气体体积大；
    实验结论：其它条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快．

    分析 （1）对比试验中，一定要控制好变量和常量；
    （2）根据表中数据可以判断氯化铁溶液和氯化铜溶液对过氧化氢分解的催化效率；
    （3）根据实验现象可以判断实验结论；
    过氧化氢在催化剂的作用下分解生成水和氧气；
    （4）比较过氧化氢分解速率的方法很多，要注意理解；
    （5）反应物浓度越大，温度越高，反应速率越快；
    （6）过氧化氢溶液的浓度能够影响过氧化氢分解的速率．

    解答 解：（1）加入含相同数目金属离子的氯化铁溶液和氯化铜溶液，该步操作的实验目的是：通过对比试验，控制金属离子的数目，对比它们对过氧化氢分解速率的影响．
    故填：控制金属离子的数目，对比它们对过氧化氢分解速率的影响．
    （2）根据上表数据可知，相同时间内，加入氯化铁粉末的体系压强大于加入氯化铜粉末的体系压强，即相同时间内，加入氯化铁粉末的体系中生成气体的体积大于加入氯化铜粉末的体系中生成气体的体积，因此氯化铁溶液催化产生氧气的速率比氯化铜溶液快；
    成若干片的体积比不切的体积大，一段时间后，切成片的土豆片表面附着较多的气泡并不断上升，说明切成片的土豆表面产生的气体多，由此可知，反应物和催化剂的接触面接越大，反应速率越快．
    故填：氯化铁溶液催化产生氧气的速率比氯化铜溶液快；反应物和催化剂的接触面接越大，反应速率越快．
    （3）过氧化氢在催化剂的作用下分解生成水和氧气的化学方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    故填：2H2O2$\frac{\underline{\;催化剂\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    （4）A．测量完全反应后产生气体的总体积，能够比较过氧化氢质量的大小，但是不能比较过氧化氢分解的速率，该选项做法不合理；
    B．测量产生一定体积气体所需要的时间，可以判断过氧化氢分解的速率快慢，该选项做法合理；
    C．测量相同时间内生成气体的体积，可以比较过氧化氢分解的速率大小，该选项做法合理；　　　
    D．测量相同时间内锥形瓶内物质总质量的变化，可以判断气体减少的快慢，从而可以判断过氧化氢分解的速率快慢，该选项做法合理．
    故填：A．
    （5）因为过氧化氢分解时放出热量，导致溶液温度升高，从而加快了过氧化氢的分解．
    故填：过氧化氢分解时放出热量，温度升高，反应速率加快．
    （6）过氧化氢溶液的浓度能够影响分解速率：
    实验步骤：室温下，取相同质量的二氧化锰粉末分别加入两支规格相同的试管中，再分别同时加入相同体积、浓度不同的过氧化氢溶液，连接收集装置；
    实验现象：浓度大的过氧化氢溶液产生气泡的速率较快，相同时间内浓度大的过氧化氢溶液收集装置中收集的气体体积大；
    实验结论：其它条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快．
    故填：过氧化氢溶液的浓度影响分解速率：
    实验步骤：室温下，取相同质量的二氧化锰粉末分别加入两支规格相同的试管中，再分别同时加入相同体积、浓度不同的过氧化氢溶液，连接收集装置；
    实验现象：浓度大的过氧化氢溶液产生气泡的速率较快，相同时间内浓度大的过氧化氢溶液收集装置中收集的气体体积大；
    实验结论：其它条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快．

    点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．

    练习册系列答案
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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    18．如图所示为实验室中常见的气体的制备、干燥和性质实验的部分仪器．根据题目要求回答下列问题：

    （1）以石灰石和稀盐酸为原料制备干燥、纯净的二氧化碳气体，并探究二氧化碳的有关性质，仪器的连接顺序为：A→B→F→E．
    ①生成二氧化碳时，所发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑．
    ②仪器B的作用是除去氯化氢气体．
    ③仪器E中看到的现象是下层蜡烛先熄灭，上层蜡烛后熄灭，由此能得出的实验结论是二氧化碳不能燃烧，也不支持燃烧，二氧化碳的密度比空气大．
    （2）若以H2O2溶液为原料（以MnO2为催化剂）在实验室制备干燥的氧气，并用来测定Cu和C的混合物样品中Cu的质量分数．仪器的连接顺序为：A→E→C→D．
    ①仪器A中所发生反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    ②仪器D中看到的现象是澄清的石灰水变浑浊．
    ③欲通过测量反应前、后C处大玻璃管质量的变化，来计算样品中Cu的质量分数（假设有关反应均反应完全）．若反应前后C处大玻璃管中固体物质总质量不变，则样品中Cu的质量分数为80%．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    16．如图所用粒子结构示意图表示粒子按要求填空：
    （1）当粒子表示原子时，X=18（填＜、=、＞）．
    （2）当X＞18时，粒子表示阳离子（填 原子 阳离子 阴离子下同）常见符号有K+、Ca2+、Ti4+．
    （3）当X＜18时，粒子表示阴离子常见符号有Cl-、S2-．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    13．请用化学方程式表示下列反应原理．
    （1）工业上用碳酸钠溶液和石灰水制取烧碱．
    （2）医疗上用含碳酸氢钠的药物治疗胃酸过多症．
    （3）工业上用一氧化碳还原氧化铁炼铁．

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    20．钚是一种放射性元素，是原子能工业的一种重要原料，可作为核燃料和核武器的衰变剂，根据如图元素周期表，下列说法不正确的是（　　）
    A．该元素是金属元素B．该元素的原子序数为94
    C．该元素的相对原子质量是244gD．该元素的中子数为150

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    10．某学生用托盘天平称量25.0g氯化钠，放好砝码和称量物后，发现天平的指针向左偏转，他应该（　　）
    A．调节左右平衡螺母B．调节游码
    C．减少氯化钠D．增加氯化钠

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    科目：初中化学 来源： 题型：选择题

    17．下列化学方程式书写正确的是（　　）
    A．Mg+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$MgOB．4Fe+3O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2Fe2O3
    C．CO2+Ca（OH）2═CaCO3+H2OD．2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    14．下表为1-18号元素的原子结构示意图，请利用下表回答相关问题．

    （1）一个水分子共有3个原子核，10个质子．
    （2）从原子结构方面看，同一周期元素具有相同的电子层数．
    （3）小明在实验中发现：Li和Na、F和Cl元素的化学性质有很多相似性，可见元素的化学性质主要决定于原子的最外层电子数．

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    科目：初中化学 来源： 题型：解答题

    15．某同学用如图装置测定空气中氧气的体积分数．请你填写有关空格，并与同学交流．
    （!）该实验中，红磷需稍过量，目的是使瓶内的氧气完全反应该物质燃烧反应的化学方程式为4P+5O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2P2O5．
    （2）实验后发现测定出的空气中氧气的体积分数低于$\frac{1}{5}$，这可能是由哪几种原因引起的
    （3）由本实验还可以推测氮气的性质有不支持燃烧、难溶于水．

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