Question

某研究小组对用H₂O₂分解生成H₂O和O₂的实验条件进行探究．他们进行了以下实验．
A．往盛有5mL 5%H₂O₂溶液的试管中，伸入带火星的木条，木条不复燃．
B．往盛有5mL w%H₂O₂溶液的试管中，加入ag MnO₂，伸入带火星的木条，木条复燃．
C．往盛有5mL w%H₂O₂溶液的试管中，加入ag Fe₂O₃，伸入带火星的木条，木条复燃．
D．经检验，B、C中反应后试管中仍分别含有agMnO₂和agFe₂O₃．
问题：
a、MnO₂、Fe₂O₃在上述反应中的作用是

 

．
b、实验B、C中H₂O₂的浓度（w%）以

 

为宜．
研究小组还对溶液浓度、催化剂的种类等实验条件进行了探究．下表选取了部分实验数据：
用足量等体积H₂O₂溶液制取相同体积O₂所需的时间

	30% H2O2	15% H2O2	5% H2O2
加入ag MnO2	0.2	0.8	2.0
加入ag Fe2O3	7.0	9.0	16.0

问题：
c、从表中能得出下列结论：相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃

 

（填“好”或“差”）；在其他条件相同的情况下，

 

产生氧气的速度越快．
（2）小雨阅读课外资料得知：氯酸钾的分解可用二氧化锰、氧化铜等物质作催化剂．于是，他对影响氯酸钾分解的因素及催化剂的催化效果产生了探究兴趣．
【提出问题】氧化铜是否比二氧化锰催化效果更好？影响氯酸钾分解速率的因素有哪些呢？
【设计实验】小雨以生成等体积的氧气为标准，设计了下列几组实验．

序号	KClO3的质量	其他物质的质量	温度	氧气的体积	反应所需时间
Ⅰ	2.0g		330℃	100mL	t1
Ⅱ	2.0g	CuO　0.5g	330℃	100mL	t2
Ⅲ	2.0g	MnO2 0.5g	330℃	100mL	t3
Ⅳ	2.0g	MnO2 0.5g	380℃	100mL	t4

①若t₁

 

t₂（填“＞”、“=”、“＜”），说明氧化铜能加快氯酸钾的分解速率．若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的

 

和

 

不变．
②你认为小雨设计实验Ⅲ和实验Ⅳ对比的目的是

 

．

Answer 1

考点：催化剂的特点与催化作用

专题：科学探究

分析：根据催化剂的特点：改变反应速度而自身的化学性质和质量不变，题目设计了多步实验对此进行检验，通过对比实验的现象和结果，得出两固体的催化作用；然后通过改变过氧化氢溶液的浓度，又对影响反应速度的影响因素进行了进一步探究，通过分析实验数据得出影响因素．

解答：解：a、对比实验①②④和实验①③④可得到二氧化锰、三氧化二铁在反应中起到了加快反应速度的作用且自身没有改变；故填：催化作用；
b、因为是对比试验，需要具备相同的实验条件，所以实验B、C中H₂O₂的浓度（w%）以5%为宜；故填：5%；
C、从表中能得出下列结论：相同条件下，MnO₂的催化效果比Fe₂O₃好；在其他条件相同的情况下，过氧化氢溶液的浓度越大产生氧气的速度越快；故填：好；过氧化氢溶液的浓度越大；
（2）①如果氧化铜能加快氯酸钾的分解速率，实验①比实验②所用时间多；若要确定氧化铜是此反应的催化剂，还需探究反应前后，氧化铜的质量和化学性质不变；故填：＞；质量；化学性质；
②从图中数据看，KClO₃的质量、二氧化锰的质量、氧气的体积均相同，因此设计实验Ⅲ和实验Ⅳ对比的目的是探究温度对氯酸钾分解速率的影响．故填：探究温度对氯酸钾分解速率的影响．

点评：实验数据分析时，通过对比发现数据的变化找出造成实验数据变化的原因，从而得出变化的规律．