Question

研究性學習小組選擇“H₂O₂溶液反應生成氧氣的快慢與什么因素有關”的課題進行探究，以下是他們探究的主要過程：
[假設]H₂O₂溶液生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關．
[實驗方案]常溫下，在兩瓶相同體積的H₂O₂溶液中分別加入相同質量的MnO₂和碎瓷片，測量各生成一瓶（相同體積）O₂所需要的時間．
[進行實驗]下圖是他們進行實驗的裝置圖，發生裝置中A儀器的名稱是：

錐形瓶

，此實驗中B處適宜采用的氣體收集方法是（填序號）：

C

．
[實驗記錄]

實驗編號	1	2
反應物	w%H2O2溶液	6%H2O2溶液
催化劑	1g碎瓷片	1gMnO2
時間	152s	45s

（1）H₂O₂中氧元素的化合價為

-1

．
（2）表中實驗1中反應物H₂O₂溶液中溶質的質量分數（w%）應 為

6%

．
（3）寫出實驗2中反應的文字表達式：

過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣

．
[結論]該探究過程得出的結論是：H₂O₂溶液生成氧氣的快慢與催化劑的種類有關．
[反思]（1）H₂O₂溶液在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或碎瓷片后反應明顯加快．若要證明MnO₂是該反應的催化劑，補充設計了兩方面的探究實驗：第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是

探究二氧化錳在反應前后質量不變

；第二方面的探究實驗是利用“實驗2”反應后試管內的剩余物繼續實驗．接下來的實驗操作是過濾、洗滌、干燥后，將得到的固體加入盛有6%H₂O₂溶液的試管中，其目的是

探究二氧化錳在反應前后化學性質不變

．

Answer 1

分析：[進行實驗]直接寫出儀器的名稱，然后根據實驗目的及氧氣的性質來選擇合適的收集方法；
[實驗記錄]（1）根據化合物中正負化合價的代數和為零進行判斷；
（2）根據控制變量法來解答該題；
（3）實驗2中二氧化錳起到了催化作用，該反應生成了水和氧氣，可以據此寫出該反應的文字表達式；
[反思]根據催化劑的定義來完成該題的解答．

解答：解：[進行實驗]圖中所給儀器的名稱為錐形瓶；為了能夠較容易的判斷出生成氧氣的速度，所以應該選擇排水法來收集氧氣，即C裝置；
[實驗記錄]（1）根據化合物中正負化合價的代數和為零可以知道氧元素的化合價為-1價；
（2）根據控制變量法可以知道為了使實驗準確，應該選擇同等濃度的過氧化氫溶液，即6%的過氧化氫溶液；
（3）實驗2中二氧化錳起到了催化作用，該反應生成了水和氧氣，可以據此寫出該反應的文字表達式為：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
[反思]根據催化劑的定義可以知道若判斷某種物質為催化劑應該判斷該物質在反應前后的質量和化學性質是否發生了改變，所以第一方面的實驗操作中包含了兩次稱量，其目的是探究二氧化錳在反應前后質量不變的；而將“實驗2”反應后試管內的剩余物繼續實驗．接下來的實驗操作是過濾、洗滌、干燥后，將得到的固體加入盛有6%H₂O₂溶液的試管中，其目的是為了探究二氧化錳在反應前后化學性質不變的．
故答案為：[進行實驗]錐形瓶；C；
[實驗記錄]（1）-1；
（2）6%；
（3）過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
[反思]探究二氧化錳在反應前后質量不變；探究二氧化錳在反應前后化學性質不變．

點評：本題考查知識點比較多：包括過氧化氫制取氧氣裝置的使用，氧氣的收集，以及探究影響化學反應速率的因素等內容，并且考查學生分析問題和解決問題的能力．