Question

【題目】(9分)科學探究是奇妙的過程，請你一起參與下列有關過氧化氫溶液制備氧氣的探究實驗。

（1）問題1 過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關嗎？

在常溫下，在相同質量、相同濃度的過氧化氫溶液中，分別加入1g二氧化錳和x g氧化銅，測量各生成一瓶（相同體積）氧氣所需的時間。實驗數據記錄如下：

實驗編號	Ⅰ	Ⅱ
反應物	5%過氧化氫溶液	5%過氧化氫溶液
催化劑	1 g 二氧化錳	x g 氧化銅
時 間	46 s	84 s

上述實驗中可用排水法收集氧氣，理由是 。實驗Ⅰ反應的文字表達式是 ，若實驗時忘了加入二氧化錳固體，結果是 。實驗Ⅱ中x的值應為 。本實驗中，與發生裝置連接用來測量O2體積的裝置可以用下圖中的 （填編號）。

實驗結論1： 。

（2）問題2 過氧化氫溶液分解速率與反應物濃度有關嗎？

實驗數據記錄如下：

	雙氧水的質量	雙氧水的濃度	MnO2的質量	相同時間內產生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL
Ⅲ	50.0g	4%	0.1g	31mL

實驗結論2：在相同條件下， 。

上述實驗中除了量筒外還需用到的測量儀器有 （寫出其中一種）。

（3）影響過氧化氫溶液分解速率可能還與溫度有關，請設計實驗方案進行驗證： 。

Answer 1

【答案】（1）氧氣不易溶于水 ；過氧化氫水+氧氣； 產生氧氣的速率變慢；1g。

c；實驗結論1：過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關；或不同的催化劑，催化效果不同。

（2）實驗結論2：在相同條件下， 反應物濃度越大，過氧化氫溶液分解越快；秒表、天平

（3）各取等量5%的過氧化氫溶液于試管內，塞上帶導管的橡皮塞，其中一支試管浸入熱水中，比較兩者產生氣泡的速率。

【解析】

試題分析：（1）能用排水法收集氧氣說明氧氣不易溶于水；文字表達式為過氧化氫水+氧氣；實驗時忘了加入二氧化錳固體，結果是產生氧氣的速率變慢 ；實驗Ⅱ中x的值應為1g，因為驗證催化劑的催化效果，只有催化劑的種類不同，其它完全相同的控制變量法，才能得出正確的結論；本實驗中，與發生裝置連接用來測量O2體積的裝置可以用下圖中的c，保證氣體進入，氣壓增大，把水排出測量氣體的體積；得出的結論為過氧化氫溶液分解速率與催化劑種類有關；或不同的催化劑，催化效果不同；（2）有實驗數據記錄可知，實驗結論2：在相同條件下，反應物濃度越大，過氧化氫溶液分解越快 ；實驗中除了量筒外還需用到的測量儀器有稱量物質質量的天平和測定時間的秒表；（3）影響過氧化氫溶液分解速率可能還與溫度有關，設計實驗方案為：各取等量5%的過氧化氫溶液于試管內，塞上帶導管的橡皮塞，其中一支試管浸入熱水中，比較兩者產生氣泡的速率。