Question

【題目】某小組同學在用過氧化氫溶液與制取氧氣的過程中，發現反應的速率很慢，產生的氣泡很少。對此，它們進行了如下探究：

（猜想與假設）

①速率慢、氣泡少可能與過氧化氫溶液的濃度有關。

②速率慢、氣泡少可能與的質量有關。

（進行實驗）

根據圖甲進行如下實驗。

實驗1：用26mg與5mL不同濃度過氧化氫溶液進行實驗，壓強變化如乙圖1。

實驗2：用5mL 1.5%過氧化氫溶液與不同質量進行實驗，壓強變化如乙圖2。

（解釋與結論）

（1）實驗1得到的結論是______，實驗2的目的是______。欲得出“能加快過氧化氫的分解”這一結論，需要對比______。（簡要的寫出實驗設想）

（2）小組同學查閱資料得知：多種物質能催化過氧化氫的分解。

（實驗探究）

實驗證明，溶液也能顯著加快過氧化氫的分解，溶液主要含有三種粒子（），稀硫酸中含有三種粒子（）為了進一步探究溶液中哪種粒子能起催化作用，小組同學作了以下分析和設計：

①小組同學認為最不可能的是，他們的理由是______。

②要說明另外的兩種粒子是否起到催化作用，小組同學設計了如下實驗，完成探究活動。

實驗步驟	實驗現象	結論
a.取一支試管加入5mL 5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸	溶液中幾乎沒有氣泡放出	驗證明，起催化作用的是______。
b.另取一支試管加入5mL 5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴硫酸銅溶液	溶液中有大量氣泡放出

（3）（反思與評價）

小組同學在進行實驗1和2制取氧氣過程中，發現反應的速度很慢，產生的氣泡很少的原因可能是______、______。

（4）利用圖甲裝置不能探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響，其理由是______。

Answer 1

【答案】其他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應速率越快 其他條件相同的情況下，二氧化錳質量對過氧化氫分解速率的影響 過氧化氫質量分數相同時，加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強變化的情況 過氧化氫溶液中含有水 過氧化氫的濃度低 催化劑的量太少 水受熱轉化為水蒸氣導致氣壓變化

【解析】

[解釋與結論]

（1）根據實驗1對應的圖標可以看出，在相同的時間內，質量分數越大的過氧化氫容易導致裝置內的壓強越大，也就是生成的氧氣越多，即反應越快，所以實驗1得到的結論是其他條件相同的情況下，過氧化氫的濃度越大，反應越快；

根據實驗2對應的圖標可以看出，在相同的時間內，加入的二氧化錳的質量越大的過氧化氫容易導致裝置內的壓強越大，也就是生成的氧氣越多，即反應越快，實驗2的目的是其他條件相同的情況下，二氧化錳越多反應越快；

欲得出“MnO2對過氧化氫分解有催化作用”的結論，需要對比過氧化氫質量分數相同，而加和不加二氧化錳的兩種情況下壓強變化的情況；

[實驗探究]

（2）①催化劑在化學反應前后質量和化學性質不變；某同學認為最不可能的是H2O，他的理由是；過氧化氫溶液中含有水；

②a．取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴稀硫酸；溶液幾乎沒有氣泡放出；b．另取一支試管加入5mL5%過氧化氫溶液，然后加入2-3滴氯化銅溶液；溶液中有大量氣泡放出；實驗證明，起催化作用的是Cu2+；

[反思與評價]

（3）小組同學在進行實驗1和2制取氧氣過程中，發現反應的速度很慢，產生的氣泡很少，這可能是過氧化氫的濃度低或催化劑的量太少造成的；

（4）過氧化氫分解放熱，水受熱轉化為水蒸氣造成氣壓改變，所以不能利用圖甲裝置探究“溫度對過氧化氫分解速率”的影響；