Question

（1）如图是几种实验室制取气体的发生装置和收集装置．请回答下列问题：
①指出图中标有数字的仪器名称：③

 

．
②实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时应选用

 

（填字母标号，下同）发生装置，写出该反应的化学方程式

 

．
③F是一种可用于集气、洗气等的多功能装置．若将F装置内装满水，再连接量筒，就可以用于测定不溶于水且不与水反应的气体体积，则气体应从

 

（填“a”或“b”）进入F中．
（2）研究性学习小组选择“H₂O₂生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题．
【假设】H₂O₂ 生成O₂的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间．
【进行实验】此实验中宜采用的气体收集方法是

 

．
【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	5%H2O2	5%H2O2
催化剂	1g水泥块	1gMnO2
时间	165秒	46秒

【结论】该探究过程得出的结论是

 

．
【反思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO₂和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后

 

和

 

是否改变．
H₂O₂生成O₂的快慢与哪些因素有关？请你帮助他续探究．（只要求提出一种影响H₂O₂生成O₂的快慢的因素以及相关假设和实验方案）
【假设】

 

．
【实验方案】

 

．

Answer 1

分析：（1）要熟悉各种仪器的名称、用途和使用方法；
通常情况下，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下，分解生成水和氧气；
F装置中，若将F装置内装满水，气体从b进入F中，水从a导管排出，根据排出水的量，可以判断收集气体的体积；
（2）排水法收集气体时，容易观察收集满气体时的时间，而排空气法收集气体时，不能观察出收集满气体时的时间；
根据实验记录可以判断H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂是否有关；
催化剂在化学反应前后，质量和化学性质不变；
H₂O₂生成O₂的快慢与多种因素有关．

解答：解：（1）①：③是锥形瓶，常用作反应容器．
故填：锥形瓶．
②：实验室用双氧水和二氧化锰制取氧气时不需要加热，应该用B装置作为发生装置；
过氧化氢在二氧化锰的催化作用下分解的化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
故填：B；2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑．
③：用F装置测定不溶于水且不与水反应的气体体积时，气体应从b进入F中．
故填：b．
（2）【进行实验】此实验中，为了便于观察反应所需的时间，应该用排水法收集气体．
故填：排水法．
【结论】条件相同时，生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间不同，说明在相同条件下，H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂种类有关．
故填：在相同条件下，H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂种类有关．
【反思】若要证明MnO₂和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后质量和化学性质是否改变．
故填：质量；化学性质．
【假设】假设H₂O₂生成O₂的快慢与H₂O₂的浓度有关，通过实验进行验证．
故填：H₂O₂生成O₂的快慢与H₂O₂的浓度有关．
【实验方案】在同温下，取二份质量相等的不同浓度的H₂O₂溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量各收集一瓶（相同体积）气体所需的时间，根据时间判断H₂O₂生成O₂的快慢与H₂O₂的浓度是否有关．
故填：在同温下，取二份质量相等的不同浓度的H₂O₂溶液，分别加入质量相等的同种催化剂，测量各收集一瓶气体所需的时间．

点评：实验现象是物质之间相互作用的外在表现，因此要学会设计实验、观察实验、分析实验，为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础．