Question

【题目】化学实验常用二氧化锰催化过氧化氢分解制取氧气。针对影响过氧化氢分解速率速率的因素有哪些？某化学兴趣小组对此进行以下探究；

序号	过氧化氢溶液的浓度/%	过氧化氢溶液的质量/g	温度/℃	二氧化锰的质量/g	氧气的体积/mL	时间/s
①	5	12	20	0.2g	125	20
②	30	12	20	0.2g	125	2
③	3	12	40	﹣	125	148

（提出问题）影响过氧化氢分解速率因素有哪些？

（猜想与假设）假设1：过氧化氢的浓度；假设2：催化剂的质量；

假设3：实验的温度；假设4：_____（请你提出一种假设）

（设计实验方案）小明设计如下实验进行验证。

（1）通过对比实验①和②可知，过氧化氢分解的速率与_____有关。

（2）二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和_____不变。

（讨论交流）（3）小燕认为在这个实验中，必须使用排水法收集氧气，理由是：_____

（3）小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响。请你帮他说出理由：_____

（拓展延伸）同学们查阅资料后得知，氯化铁溶液对过氧化氢分解也有影响。因此设计实验继续探究。向2支试管中分别加入等质量不同浓度的过氧化氢溶液，再加入等质量、等浓度的氯化铁溶液，分别用气压传感器测定两支试管中气压的变化曲线。如图下：

（5）为确保实验准确性，请你设计向两试管中加入氯化铁溶液的具体方法：_____

（6）请你从曲线中总结出氯化铁溶液对过氧化氢分解影响的两点规律性结论：_____

Answer 1

【答案】催化剂种类 过氧化氢浓度 化学性质 便于观察收集相同体积氧气需要的时间 过氧化氢的浓度各不相同 在橡皮塞上分别加一个盛有等质量、等浓度的氯化铁溶液的分液漏斗，同时打开活塞，液体全部流下后同时关闭活塞 氯化铁溶液能够加快过氧化氢分解的速率；浓度越大，氯化铁溶液的催化效果越好

【解析】

[猜想与假设]

假设1：过氧化氢的浓度；

假设2：催化剂的质量；

假设3：实验的温度；

假设4：催化剂种类。

故填：催化剂种类。

[设计实验方案]

（1）通过对比实验①和②可知，过氧化氢浓度越大，生成相同体积气体需要时间越短，因此过氧化氢分解的速率与过氧化氢浓度有关。

故填：过氧化氢浓度。

（2）二氧化锰在过氧化氢分解前后质量和化学性质不变。

故填：化学性质。

[讨论交流]

（3）小燕认为在这个实验中，必须使用排水法收集氧气，理由是：便于观察收集相同体积氧气需要的时间。

故填：便于观察收集相同体积氧气需要的时间。

（4）小辉认为小明的方案无法验证温度对过氧化氢分解速率的影响，理由：过氧化氢的浓度各不相同。

故填：过氧化氢的浓度各不相同。

[拓展延伸]

（5）为确保实验准确性，向两试管中加入氯化铁溶液的具体方法：在橡皮塞上分别加一个盛有等质量、等浓度的氯化铁溶液的分液漏斗，同时打开活塞，液体全部流下后同时关闭活塞。

故填：在橡皮塞上分别加一个盛有等质量、等浓度的氯化铁溶液的分液漏斗，同时打开活塞，液体全部流下后同时关闭活塞。

（6）从曲线中可知，氯化铁溶液对过氧化氢分解影响：开始一段时间，气压变化很小，加入氯化铁溶液后气压变化很大，说明氯化铁溶液能够加快过氧化氢分解的速率；

加入氯化铁溶液后，盛有2%的过氧化氢溶液的试管中气压变化比盛有5%的过氧化氢溶液的试管中气压变化小，说明过氧化氢溶液浓度越大，氯化铁溶液的催化效果越好。

故填：氯化铁溶液能够加快过氧化氢分解的速率；浓度越大，氯化铁溶液的催化效果越好。