Question

某实验小组在进行双氧水分解的实验时发现：大家取不同浓度的双氧水及不同质量的二氧化锰进行的实验，产生气体的速率都不相同，那么过氧化氢分解的最佳催化条件是什么呢？他们决定进行探究。

(1)用下列简图，画出实验装置(含试剂)示意图。

(2)小组经过实验，取得如下数据：

X Y Z	0.1 g	0.3 g	0.5 g
1.5%	223 s	67 s	56 s
3.0%	308 s	109 s	98 s
4.5%	395 s	149 s	116 s

  (说明：表中X是二氧化锰的质量；Y是指反应停止时的时间；Z是双氧水的质量分数)分析表中数据回答下列问题：

①相同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

②从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择，理由是

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

③该小组的小茂同学分析上述数据后得出“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越小，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确？________，理由是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________。

 

Answer 1

【答案】

(1)

(2)①加快

②0.3　因为用0.1 g的催化剂反应速率明显小于用0.3 g和0.5 g的；用0.5 g的催化剂和用0.3 g的催化剂反应速率相差不多，但用0.3 g的催化剂却节约药品，所以使用0.3 g的二氧化锰为较佳选择

③不正确　因为从表中数据可知，相同体积3%的双氧水中的溶质含量是1.5%的两倍，但反应的时间却比其反应时间的2倍小得多，由反应速率计算公式(v＝Δc/Δt)可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大，分解速率越快

【解析】

试题分析：定量实验的数据分析是解题关键，而数据分析时要固定一个量，然后分析该固定量下其他量的变化。如该题中固定双氧水的浓度为1.5%时，变化的量是二氧化锰的质量，从给出的三组数据可以发现相同双氧水浓度下过氧化氢的分解速率与二氧化锰质量之间的关系。

考点：考查外界条件对双氧水分解实验探究的有关判断

点评：化学实验常用仪器的使用方法和化学实验基本操作是进行化学实验的基础，对化学实验的考查离不开化学实验的基本操作，所以该类试题主要是以常见仪器的选用、实验基本操作为中心，通过是什么、为什么和怎样做重点考查实验基本操作的规范性和准确性及灵活运用知识解决实际问题的能力。本题既有定性分析，也有定量计算，有利于对学生思维品质和思维能力的培养，属于中等难度的试题。