Question

15．課堂上同學們利用甲圖所示裝置做過氧化氫制氧氣的實驗時，用帶火星的木條檢驗氧氣，帶火星的木條很難復燃．于是老師將甲裝置進行了改進，如乙圖，帶火星的木條較易復燃．（圖中的鐵架臺均已略去）請回答：

（1）二氧化錳在反應中起催化作用．
（2）分析改用乙裝置后，帶火星的木條較易復燃的原因：水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣．
（3）老師又設計了另一個改進的丙裝置，帶火星的木條也易復燃．根據（2）推測的原因，分析濃硫酸的作用：干燥．
為了進一步研究“H₂O₂生成O₂的快慢與什么因素有關”，某研究性學習小組進行探究，以下是他們探究的主要過程：
（1）[假設]H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類有關
（2）[實驗方案]常溫下，在兩瓶同質量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質量的MnO₂和水泥塊，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時間．

實驗編號	1	2
反應物	5%H2O2	5%H2O2
催化劑	1g水泥塊	1g MnO2
時間	165秒	46秒

（3）[進行實驗]圖丁是他們進行實驗的裝置圖，此實驗中B處宜采用的氣體收集方法是排水法．
（4）[實驗記錄]
（5）[結論]該探究過程得出的結論是H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．
[反思]H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應明顯加快，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后質量和化學性質是否改變．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化錳在化學反應中的作用來分析；
（2）根據兩個裝置的不同點考慮；
（3）根據濃硫酸的性質來分析；
可以根據實驗現象和催化劑的性質及其反應物的濃度等方面的知識，聯系控制變量法來進行分析、判斷，從而得出正確的結論．

解答 解：（1）在此反應中，二氧化錳加快了過氧化氫分解的速率，故填：催化；
（2）根據兩個裝置的不同點考慮；故填：水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣；
（3）濃硫酸具有吸水性，可以除去氧氣中含有的水蒸氣；故填：干燥；
（3）因為排水法容易準確地判斷收集滿氧氣的時間．故填：排水法；
（5）根據控制變量法，分析表中的有關數據，可知分別用1g水泥粉和1gMnO₂做催化劑，來催化反應時所用的時間分別是152s和35s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1g紅磚粉做催化劑時，化學反應速率要快．因此，由實驗現象可以得出的實驗結論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．故填：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
[反思]根據催化劑的概念可知，催化劑能改變化學反應的速率，而本身的質量和化學性質在反應前后不改變．故填：質量；化學性質．
答案：
（1）催化；
（2）水蒸氣冷凝，得到干燥的氧氣；
（3）干燥；
[實驗方案]
（3）排水法；
（5）H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
[反思]質量；化學性質．

點評 本題主要考查了收集氣體的方法、催化劑的催化作用及其正確設計實驗方案等方面的內容．可以依據題干提供的信息結合已有的知識進行．