Question

為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學做了以下實驗．

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	分別在試管A、B中加入 5mL 5%（溶液濃度） H2O2溶液，各滴入2 滴相同濃度的CuSO4溶液．待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡．	試管A中不再產(chǎn)生氣泡； 試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大．
②	另取兩支試管分別加入5mL 5%H2O2溶液和5mL 10%H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生．

（1）過氧化氫分解的化學方程式為

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
（2）實驗①的目的是

研究溫度對H₂O₂分解速率的影響

．實驗中滴加CuSO₄溶液的目的是

加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察

．
（3）實驗②未觀察到預期的實驗現(xiàn)象，為了幫助該同學達到實驗目的，你設計的實驗方案是

將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產(chǎn)生氣泡的速率快的是10%H₂O₂溶液，反之是5%H₂O₂溶液．

．（用實驗中所提供的幾種試劑）．
（4）對于H₂O₂分解反應，F(xiàn)e₂（SO₄）₃溶液也有一定的催化作用．為比較Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄溶液對H₂O₂分解的催化效果．某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．

請回答相關問題：
如圖所示，同學們分別從定性和定量角度進行了比較．
①定性分析：如圖甲可通過觀察

溶液中氣泡產(chǎn)生的速率

，定性比較得出結論．
②定量分析：用圖乙所示裝置做對照試驗，實驗時均以生成40mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略．實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是

收集40mL氣體所需的時間

．
（5）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設計時，要考慮

控制變量（或對比

方法的應用．

Answer 1

分析：（1）過氧化氫分解產(chǎn)生了水和氧氣，可以據(jù)此解答該題；
（2）分析實驗的過程可以知道，該實驗是在不同的溫度下進行實驗，所以可以判斷該反應是驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響的；而實驗中加入硫酸銅溶液的目的是加快過氧化氫溶液的分解速率的，可以據(jù)此解答；
（3）過氧化氫溶液的分解速率較慢，所以可以借助于硫酸銅溶液來進行判斷；
（4）至于定性分析可以根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率來進行判斷反應的快慢；
若定量分析反應的快慢可以收集一定體積的氣體，時間短則反應快，可以據(jù)此解答；
（5）在探究類似的影響反應速率的快慢的因素時通常采取控制變量法來進行實驗．

解答：解：（1）過氧化氫分解產(chǎn)生了水和氧氣，該反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）分析實驗①的過程可以知道，該實驗是在不同的溫度下進行實驗，所以可以判斷該實驗是驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響的；而實驗中加入硫酸銅溶液的目的是加快過氧化氫溶液的分解速率的，使實驗現(xiàn)象易于觀察；
（3）過氧化氫溶液的分解速率較慢，所以可以借助于硫酸銅溶液來進行判斷，故可以設計實驗如下：將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產(chǎn)生氣泡的速率快的是10%的H₂O₂溶液，反之是5%的H₂O₂溶液；
（4）①至于定性分析可以根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率來進行判斷反應的快慢；
②若定量分析反應的快慢可以測定收集40mL的氣體所需的時間，時間短則反應快；
（5）在探究類似的影響反應速率的快慢的因素時通常采取控制變量法來進行實驗．
故答案為：（1）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響；
加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察；
（3）將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產(chǎn)生氣泡的速率快的是10%H₂O₂溶液，反之是5%H₂O₂溶液；
（4）①溶液中氣泡產(chǎn)生的速率； 
②收集40mL氣體所需的時間；
（5）控制變量（或對比）．

點評：本考點主要考查氧氣的制取裝置和檢查裝置的氣密性，同時也考查了催化劑的特點和化學方程式的書寫，綜合性比較強．