Question

2．“化学反应条件的控制是实验灵魂”．某校化学兴趣小组在老师指导下，进行了“影响双氧水分解因素”的实验．请你回答下列问题．
（1）取两支大试管，分别倒入适量的6%、15%的双氧水，再加入等量的MnO₂，各收集一小试管气体，发现浓度大的先收集满．该操作过程中合理的排列顺序是①③⑤④②（或③①⑤④②）．（选填序号）
①检验装置的气密性                    
②有连续稳定气泡再排水集气
③将水槽中待收集气体的小试管注满水    
④旋紧连有导管的单孔塞
⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO₂粉末
（2）用试管进行排水法集气时，主要出现了如图所示的4种操作，其中合理的是（此小题为不定项选择填空，多选，错选不给分）A．

（3）取a、b两支试管加入等体积6%的双氧水，再分别加入少许MnO₂粉末、CuO粉末，发现a 中比b中产生气泡多且快．随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内，发现a中火星复燃，b中火星仅发亮但不复燃．由此得出影响双氧水分解的因素是催化剂的种类．
（4）再取一支试管倒入适量6%的双氧水，仔细观察溶液内有少量细小气泡浮起；然后将该支试管浸入约80℃的热水中，溶液内气泡明显增多．由此得出影响双氧水分解的因素是温度．
（5）每次均取5mL30%的H₂O₂溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验．记录数据如下表，分析表中数据，H₂O₂溶液的溶质质量分数是怎样影响反应速率的？答：H₂O₂溶液的溶质质量分数越大，反应越快．

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液的质量分数	1%	3%	5%	10%	1%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量/g	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL气体时所用时间/s	660	220	205	80	25	9	4	3

Answer 1

分析 （1）根据用双氧水制取氧气装置的连接顺序回答，注意要先检查气密性，再装药品；
（2）根据用排水法收集氧气的注意事项进行分析解答．
（3）控制实验条件作对比实验，催化剂的种类和实验结果的对应关系．
（4）控制实验条件中的温度作对比实验，分析实验结果，不难做出正确答案；
（5）温度、反应物浓度、催化剂、反应物接触面积等都会影响化学反应速率，要研究一种条件对化学反应的影响，就要保持其它条件不变，只改变要研究的条件，观察对其对实验结果的影响，由表中收集到540mL气体所用时间的长短可得到解答．

解答 解：（1）操作过程中合理的排列顺序是：①检验装置的气密性．③将水槽中待收集气体的小试管注满水．⑤向大试管内倒入适量双氧水再加入少许MnO₂粉末．④旋紧连有导管的单孔塞．②有连续稳定气泡再排水集气．（①③颠倒也可以）；
（2）用排水法收集氧气，伸入试管内的弯管不宜太长，否则不利于观察氧气的排出速率，且从水槽中移出试管时也不方便．
（3）取a、b两支试管加入等体积6%的过氧化氢溶液，再分别加入少许MnO₂粉末、CuO粉末，发现a 中比b中产生气泡多且快．随即用带火星的木条分别悬空伸入试管内，发现a中火星复燃，b中火星仅发亮但不复燃；在实验条件中只有催化剂不同，对应的反应速率不同，说明影响反应速率的是催化剂种类．
（4）在实验条件中只有温度不同，对应的反应速率不同．得到温度能影响反应速率．
（5）由表中收集到540mL气体所用时间的多少可看出随着双氧水质量分数的增大，所用时间不断减少，说明反应速率越来越慢．
故答案为：（1）①③⑤④②（或③①⑤④②）；
（2）A；
（3）催化剂的种类；
（4）温度；
（5）H₂O₂溶液的溶质质量分数越大，反应越快（“有影响”不算分．答出后面的“H₂O₂溶液的溶质质量分数越大，反应越快．”才得分）．

点评 本题考查了学生对H₂O₂制取氧气实验的操作过程的掌握情况，同时又利用控制实验条件观察影响反应速率的因素，操作了对比实验，在分析实验数据的基础上得到正确结论，是对学生分析能力的考查．