Question

6．某興趣小組在老師的指導下，通過實驗探究哪些因素會影響化學反應的速率．他們擬以“影響過氧化氫（H₂O₂）生成O₂的快慢的因素”為例．
【提出假設】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類有關．
【實驗方案】實驗小組決定用二氧化錳（MnO₂）和水泥塊作H₂O₂的催化劑進行實驗．同學們考慮到要使得實驗結果更有說服力，實驗要在相同的條件下進行，因此，必須控制實驗條件．
【進行實驗】

實驗編號	1	2
反應物	20mL、5% H2O2	20mL、5%H2O2
催化劑	1g MnO2粉末	1g 水泥塊
待測數據

（1）寫出上述實驗1中反應的表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣
（2）上表中，有一項實驗設計不合理，請指出：催化劑的顆粒大小不同
（3）上表實驗2中反應物數據應為：20mL、5%H₂O₂
（4）上表中的待測數據是：相同時間內所收集的氧氣的體積
【反思】要證明MnO₂是實驗1的催化劑，需增加兩個實驗，一是證明驗證質量是否改變，二是證明驗證化學性質是否改變．

Answer 1

分析 （1）根據過氧化氫溶液分解生成水和氧氣進行解答；
（2）根據探究催化劑的種類對H₂O₂生成O₂的快慢影響需要改變的量只是催化劑的種類不同、催化劑的顆粒大小應相同進行解答；
（3）根據探究催化劑的種類對H₂O₂生成O₂的快慢影響需要改變的量只是催化劑的種類不同，其它量保持相同進行解答；
（4）根據上表中的待測數據是收集相同體積的氧氣需要的時間進行解答；
【反思】根據催化劑的含義進行解答．

解答 解：（1）過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣；故填：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（2）探究催化劑的種類對H₂O₂生成O₂的快慢影響需要改變的量只是催化劑的種類不同，催化劑的顆粒大小應相同，所以二氧化錳粉末和水泥塊與過氧化氫的接觸面積不同；故填：催化劑的顆粒大小不同；
（3）根據實驗目的可知，過氧化氫溶液的濃度與體積應相同；故填：20；5；
（4）通過比較相同時間內所收集的氧氣的體積來分析催化效果的好壞；故填：相同時間內所收集的氧氣的體積；
【反思】催化劑在化學反應前后質量和化學性質不變，所以，若要證明MnO₂和水泥塊是該反應的催化劑，還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；故填：驗證質量是否改變；驗證化學性質是否改變．

點評 該題通過科學探究，考查學生的對比分析能力和實驗結論的應用能力．科學探究環節中的猜想要有科學的依據，不能無依據的亂猜想．該題運用了控制變量法設計的實驗，其結論要通過對比分析得出．