Question

8．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，在两瓶相同体积的过氧化氢溶液中分别加入相同质量二氧化锰和氧化铁，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需要的时间．
【进行实验】此实验中宜采用的气体收集方法是排水法．
【实验记录】

编号	反应物	催化剂	时间
1	5% 过氧化氢	ag二氧化锰	2.0min
2	5%过氧化氢	ag氧化铁	16.0min

【结论】该探究过程得出的结论是相同条件下H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂的种类有关．
【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或氧化铁后反应明显加快，若要证明二氧化锰和氧化铁是该反应的催化剂，还需增加验证它们在化学反应前后质量和化学性质是否改变的实验．过氧化氢生成的氧气快慢还与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究．
【假设】：H₂O₂生成O₂的快慢与H₂O₂的质量分数有关．
【实验方案】：在温度、相同质量的相同催化剂的条件下，采用等质量但不同的浓度的过氧化氢溶液来进行实验，然后测量收集相同体积的气体所需的时间．

Answer 1

分析 【进行实验】根据过氧化氢溶液和二氧化锰混合生成水和氧气以及氧气的密度和溶解性选择收集方法进行解答；
【实验结论】根据表中提供的数据可以进行相关方面的判断；
【反    思】根据催化剂的定义进行反思；
【假    设】可以联系反应物的浓度对反应速率的影响，利用控制变量法来进行设计实验．
【实验方案】根据作出的假设采用控制变量法来进行设计实验进行验证．

解答 解：【进行实验】氧气不易溶于水，且密度比空气大，因此可以采用排水法或向上排空气法收集，因为需要观察收集一瓶气体所用的时间，用排水法更好一些，故答案为：排水法；
【实验结论】根据控制变量法，分析表中的有关数据，可知分别用agMnO₂和ag氧化铁做催化剂，来催化反应时所用的时间分别是2.0min和16.0min；由此可知，用agMnO₂做催化剂要比用ag氧化铁做催化剂时，化学反应速率要快．因此，由实验现象可以得出的实验结论是：H₂O₂生成氧气的快慢与催化剂种类有关．故填：相同条件下H₂O₂生成O₂的快慢与催化剂的种类有关；
【反思】
根据催化剂的概念可知，催化剂能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质在反应前后不改变．故填：质量；化学性质；
【假设】
可以假设：H₂O₂生成氧气的快慢与过氧化氢的浓度有关．故填：H₂O₂生成O₂的快慢与H₂O₂的质量分数有关．
【实验方案】在温度、相同质量的相同催化剂的条件下，采用等质量但不同的浓度的过氧化氢溶液来进行实验，然后测量收集相同体积的气体所需的时间，从而得出结论．故填：在温度、相同质量的相同催化剂的条件下，采用等质量但不同的浓度的过氧化氢溶液来进行实验，然后测量收集相同体积的气体所需的时间．

点评 本题主要考查了收集气体的方法、催化剂的催化作用及其正确设计实验方案等方面的内容．可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行．