Question

6．研究性學(xué)習(xí)小組選擇“H₂O₂生成O₂的快慢與什么因素有關(guān)”的課題進(jìn)行探究，以下是他們探究的主要過(guò)程：
【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種類(lèi)有關(guān)
【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂ 和水泥塊，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時(shí)間．
【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖是他們進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的裝置圖，此實(shí)驗(yàn)中B處宜采用的氣體收集方法是排水集氣法．
【實(shí)驗(yàn)記錄】

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	1	2
反應(yīng)物	5%過(guò)氧化氫溶液	5%過(guò)氧化氫溶液2
催化劑	1g水泥塊	1g二氧化錳
時(shí)間	165秒	46秒

【結(jié)論】該探究過(guò)程得出的結(jié)論是相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類(lèi)有關(guān)（或相同情況下，二氧化錳的催化效果比水泥塊好）．
【反思】H₂O₂在常溫下分解緩慢，加入MnO₂或水泥塊后反應(yīng)明顯加快，若要證明二氧化錳和水泥塊是該反應(yīng)的催化劑，還需要增加實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證它們?cè)诨瘜W(xué)反應(yīng)前后的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變．
H₂O₂生成O₂的快慢與哪些因素有關(guān)？請(qǐng)你幫助他們繼續(xù)探究．（只要求提出一種影響H₂O₂生成O₂的快慢的因素以及相關(guān)假設(shè)和實(shí)驗(yàn)方案）．
（1）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)．
【實(shí)驗(yàn)方案】同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間．
（2）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑種顆粒大小類(lèi)有關(guān)．
【實(shí)驗(yàn)方案】同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間．
（3）【假設(shè)】H₂O₂生成O₂的快慢與溫度有關(guān)．
【實(shí)驗(yàn)方案】在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．

Answer 1

分析 可以根據(jù)制取氣體的實(shí)驗(yàn)要求選擇實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)催化劑的選擇和作用可以設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，根據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)可以進(jìn)行相關(guān)方面的判斷，并結(jié)合影響反應(yīng)速率的元素進(jìn)行猜想、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，注意控制變量法的運(yùn)用．

解答 解：【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】因?yàn)樾枰�觀(guān)察收集一瓶氣體所用的時(shí)間，用排水法更好一些；
故填：排水集氣法；
【結(jié)論】由表中數(shù)據(jù)可知，相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類(lèi)有關(guān)．
故填：相同條件下H₂O₂生成O₂的快慢與催化劑的種類(lèi)有關(guān)（或相同情況下，二氧化錳的催化效果比水泥塊好）；
【反思】催化劑在化學(xué)反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變．故填：質(zhì)量，化學(xué)性質(zhì)．
【假設(shè)1】H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)方案】同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間；
故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；同溫下取2份質(zhì)量相等，質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的H₂O₂溶液，分別加入質(zhì)量相等的同種催化劑，測(cè)量收集一試管氣體所需的時(shí)間；
【假 設(shè)2】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類(lèi)有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)方案】常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量的MnO₂，一瓶顆粒大，一瓶顆粒小測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂所需的時(shí)間．
故填：H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類(lèi)有關(guān)；H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與催化劑種顆粒大小類(lèi)有關(guān)；
【假 設(shè)3】H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與溫度有關(guān)；
【實(shí)驗(yàn)方案】在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時(shí)間；
故填：H₂O₂ 生成O₂ 的快慢與溫度有關(guān)；在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H₂O₂ 溶液中，分別加入相同質(zhì)量顆粒大小相同的MnO₂，一瓶保持常溫，一瓶加熱至50度，測(cè)量各生成一瓶（相同體積）O₂ 所需的時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了影響反應(yīng)速率的因素，解答本題時(shí)要充分理解常見(jiàn)的影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有哪些，并正確運(yùn)用控制變量法進(jìn)行分析和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，只有這樣才能對(duì)問(wèn)題做出正確的判斷．