Question

研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假设】：过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂种类有关；
【实验方案】：常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入相同质量的MnO₂和红砖粉，测量各生成一瓶（相同体积）O₂所需的时间．
【进行实验】：如图是他们进行实验的装置图，气体发生装置中A仪器名称是

 

，此实验中B处宜采用的气体收集方法是

 

．
【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	6% 过氧化氢溶液	6% 过氧化氢溶液
催化剂	1g红砖粉	1gMnO2
时间	152s	35s

【结论】该探究过程得出的结论是

 

．
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入MnO₂或红砖粉后反应明显加快，若要证明MnO₂和红砖粉是该反应的
催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的

 

和

 

是否改变．
【归纳】影响化学反应速率的因素还有哪些？请你再举两例．
【计算】缺钙能导致儿童发育不良或佝偻病．小明同学从食物中摄入钙元素的量不足，每天需要服用2片某种钙片．该钙片标签的部分内容如图所示（假设钙片中只有碳酸钙含有钙元素），
请计算：（1）碳酸钙中各元素的质量比；
②碳酸钙中钙元素的质量分数；
③小明同学每天从钙片中摄入钙元素的质量．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,常用气体的收集方法,催化剂的特点与催化作用,元素质量比的计算,元素的质量分数计算,化合物中某元素的质量计算

专题：科学探究

分析：【进行实验】可以根据排水法收集气体的装置，进行分析；
【结论】根据表格中的实验现象来分析得出结论；
【反思】根据催化剂的概念可以知道还要验证它们的质量和性质是否发生了改变；
【归纳】可以联系反应物的浓度、温度等对反应速率的影响，利用控制变量法来进行设计实验．
【计算】（1）根据化合物中各元素质量比=各原子的相对原子质量×原子个数之比，进行分析解答．
（2）根据化合物中元素的质量分数=

相对原子质量×原子个数

相对分子质量

×100%，进行分析解答．
（3）由题意，每片含碳酸钙0.75g，每天需要服用2片某种钙片，据此由化合物中某元素的质量=该化合物的质量×该元素的质量分数，进行分析解答．

解答：解：【进行实验】气体发生装置中A仪器名称是锥形瓶，此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法收集；
【结论】根据表格中的数据可以知道加入了二氧化锰和红砖粉后过氧化氢的分解速率加快，说明催化剂对反应速率有影响；
【反思】根据催化剂的概念可以知道催化剂在反应催化过程中质量和化学性质不变，所以要确定二氧化锰和红砖粉是该反应的催化剂，还需要验证红砖粉和二氧化锰的质量是否发生改变；
【归纳】H₂O₂生成O₂的快慢还可能与催化剂颗粒大小、温度等因素有关．
【计算】（1）碳酸钙中钙、碳、氧三种元素的质量比为40：12：（16×3）=10：3：12．
（2）碳酸钙中钙元素的质量分数为

40

40+12+16×3

×100%=40%．
（3）由题意，每片含碳酸钙0.75g，每天需要服用2片某种钙片，则每天从钙片中摄入钙元素的质量0.75g×2×40%=0.6g．
故答案为：
【进行实验】锥形瓶，排水法收集；
【结论】催化剂对反应速率有影响；
【反思】红砖粉和二氧化锰；
【归纳】还可能与催化剂颗粒大小、温度等因素有关．
【计算】（1）10：3：12．（2）40%．（3）0.6g．

点评：控制变量法是常用的探究问题的方法，它可以非常直观的来判断影响反应的因素，并得出结论，在解答时要注意运用该方法．