Question

教材中“过氧化氢制氧气”等研究性实验，硬气了化学探究小组的兴趣
【实验探究】

实验步骤	实验现象
分别量取5mL同浓度过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A、B试管中各加入a g氧化铁和a g二氧化锰粉末，观察现象	/

【实验评价】实验设计的目的是

 

；
以下是小组探究影响化学反应快慢因素的数据（常温通常指20℃，“浓度”指质量分数）

实验 序号	过氧化氢溶液 浓度/%	过氧化氢溶液质量/g	温度/℃	二氧化锰用量/g	氧气体积/mL	反应所需时间/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	4	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（1）通过实验

 

 和

 

对比可知，化学反应快慢与反应物浓度的关系；
（2）通过对比实验③和 ④可知，化学反应快慢与

 

 有关．
（3）由上述实验，并考虑实验实际可知，实验室大规模让同学们用过氧化氢制取氧气的最合适的条件是

 

．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,催化剂的特点与催化作用

专题：科学探究

分析：【实验评价】根据实验步骤可知实验设计的目的是探究氧化铁和二氧化锰哪一个对过氧化氢溶液分解放出氧气的催化效果好进行解答；
（1）比较表格中的①②数据在其他条件都相同时，可以看出过氧化氢的浓度对反应速率的影响；
（2）比较表格中的③④数据在其他条件都相同时，可以看出温度对反应速率的影响；
（3）根据实验室操作简便且制取气体易收集的原则分析选择即可．

解答：解：【实验评价】实验步骤可知实验设计的目的是探究氧化铁和二氧化锰哪一个对过氧化氢溶液分解放出氧气的催化效果好；
（1）从表中分析可知：①②是过氧化氢浓度不同而其他的反应时各种量均相同，可知这一过程是考查反应物的浓度与反应速度的关系；
（2）③④则是温度不同其他条件相同，明显是对温度影响化学反应速度的探究；从结果看温度高时反应所用的时间较短，既反应的速度较快，温度低时反应的速度慢；
（3）实验室用过氧化氢制取氧气要求反应简便易操作，所以采用不加热而加催化剂的方法进行较合适，从易于收集的角度反应的速度不能太快也不能太慢，所以最合适的条件是20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰．
故答案为：【实验评价】探究氧化铁和二氧化锰哪一个对过氧化氢溶液分解放出氧气的催化效果好；
（1）①；②；
（2）温度；
（3）20℃时5%过氧化氢溶液中加入少量二氧化锰．

点评：此题考查了催化剂的特点与催化作用，以及实验室中制取氧气的反应原理来解答此题，锻炼了学生分析问题解决问题能力．