Question

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验．

实验编号	实验操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入 5 mL 5%（溶液浓度） H2O2溶液，各滴入2 滴相同浓度的CuSO4溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中．	试管A中不再产生气泡； 试管B中产生的气泡量增大．
②	另取两支试管分别加入5mL 5%H2O2溶液和5 mL 10%H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生．

（1）实验①的目的是

 

．实验中滴加CuSO₄溶液的目的是

 

．
（2）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你设计的实验方案是

 

 

．（用实验中所提供的几种试剂）．
（3）对于H₂O₂分解反应，Fe₂（SO₄）₃溶液也有一定的催化作用．为比较Fe₂（SO₄）₃和CuSO₄溶液对H₂O₂分解的催化效果．某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：

如图所示，同学们分别从定性和定量角度进行了比较．
①定性分析：如图甲观察到加入Fe₂（SO₄）₃溶液的试管中产生气泡的速率比加入CuSO₄溶液的要快，由此可得出的结论是

 

．
②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是

 

．
（4）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑

 

方法的应用．

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：（1）根据试管A、B实验操作的异同点解答；
（2）根据影响化学反应速率的外界因素解答；
（3）根据催化剂的种类不同，化学反应速率不同进行解答；
若定量分析反应的快慢可以收集一定体积的气体，时间短则反应快，可以据此解答；
（4）在探究类似的影响反应速率的快慢的因素时通常采取控制变量法来进行实验．

解答：解：（1）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入1～2 滴1mol/L CuSO₄溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，而开始加滴加CuSO₄溶液，目的加快H₂O₂分解，故答案为：研究温度对H₂O₂分解速率的影响；加快H₂O₂分解速率，使实验现象易于观察；
（2）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，
故答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L CuSO₄溶液，观察产生气泡的速率；
（3）①甲观察到加入Fe₂（SO₄）₃溶液的试管中产生气泡的速率比加入CuSO₄溶液的要快，可知催化剂的种类不同，化学反应速率不同；故填：催化剂的种类不同，化学反应速率不同；
②若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间，时间短则反应快；故填：收集40mL气体所需的时间；
（4）在探究类似的影响反应速率的快慢的因素时通常采取控制变量法来进行实验．故填：控制变量（或对比）．

点评：本题主要考查学生的实验探究能力，解答时须注意实验的原理，难度中等．