Question

【题目】某研究小组发现，将一片土豆片放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。

该小组同学进行了如下探究。

（提出问题）土豆能不能做过氧化氢分解的催化剂呢？

（作出猜想）土豆能做过氧化氢分解的催化剂。

（实验验证）

实验编号	实验操作	实验现象
①	在试管中加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中	木条不复燃
②	在装有过氧化氢溶液的试管中加入0.5g土豆，然后将带火星的木条伸入试管中	产生大量的气泡，木条复燃
③	待②中反应结束，将试管里的剩余物进行过滤、洗涤、擦干、称量	称得固体质量为0.5g
④	将③中所得固体放入试管中，重新加入过氧化氢溶液，然后将带火星的木条伸入试管中	产生大量的气泡，木条复燃

（分析数据、得出结论）

（1）实验③证明土豆在反应前后____________没有发生变化；实验④证明土豆在反应前后__________没有发生变化。

结论：土豆可以做过氧化氢分解的催化剂。

（2）写出土豆催化过氧化氢分解的文字表达式________。

（实验拓展）

（1）该研究小组又做了比较土豆与二氧化锰的催化效果的实验（如图）．实验时均以生成25mL气体为准。其他可能影响实验的因素均忽略不计。

相关数据如下表：

实验编号	3%过氧化氢溶液体积	其他物质质量	待测数据
Ⅰ	20mL	鲜土豆片0.5g	a
Ⅱ	20mL	二氧化锰0.5g	b

①用量筒收集气体的优点___________。

②该实验还需控制的量有_________。

③上述实验中的“待测数据”指_______；最后的结果表明二氧化锰的催化效果好。则a___b（填”＞”、“＜”或“=”）。

（2）研究小组继续开展“寻找过氧化氢分解的新催化剂”活动。小明用坩埚钳夹取一点光亮的铜丝。放到酒精灯火焰上灼烧至表面变黑（此物质是氧化铜）．然后迅速地插入一只装有20ml 3%的过氧化氢溶液的试管中。观察到试管内迅速产生大量气泡。于是得出结论氧化铜可以加快过氧化氢的分解。小组同学认为这个结论不可靠。原因是使得过氧化氢分解速率加快的因素还可能与_______有关。请你重新设计实验方案_______________。

（3）你能说出本题提到的影响催化剂的催化效果的因素是______、_____。你知道还有____、____也可以。

Answer 1

【答案】质量 化学性质 过氧化氢水+氧气 便于更好观察收集的气体的体积 土豆和二氧化锰颗粒的大小 收集25mL气体所需的时间 ＞ 温度 用坩埚钳夹取一点光亮的铜丝，放到酒精灯火焰上灼烧至表面变黑，冷却后将铜丝插入一只装有20mL3%的过氧化氢溶液的试管中，观察试管内是否迅述产生大量气泡 催化剂的种类 催化剂的颗粒大小或者温度 催化剂的纯度 催化剂的质量

【解析】

分析数据、得出结论：

（1）实验③证明土豆在反应前后质量没有发生变化；实验④证明土豆在反应前后化学性质没有发生变化；

（2）土豆催化过氧化氢分解的文字表达式为过氧化氢水+氧气；

实验拓展：

（1）①用量筒收集气体的优点是便于更好观察收集的气体的体积；

②土豆为片状，二氧化锰为粒状，故该实验还需控制的量有土豆和二氧化锰颗粒的大小；

③比较两种物质催化效果还需要监测反应时间，故上述实验中的“待测数据”指收集25mL气体所需的时间；最后的结果表明二氧化锰的催化效果好，则a＞b；

（2）将铜丝加热后立即放入过氧化氢溶液中，可推测使得过氧化氢分解速率加快的因素还可能与温度有关；具体操作为用坩埚钳夹取一点光亮的铜丝，放到酒精灯火焰上灼烧至表面变黑，冷却后将铜丝插入一只装有20mL3%的过氧化氢溶液的试管中，观察试管内是否迅述产生大量气泡；

（3）由题意可知，本题提到的影响催化剂的催化效果的因素有催化剂的种类、催化剂的颗粒大小、温度等；除此之外，影响催化剂的催化效果的因素还有催化剂的纯度、催化剂的质量等。