Question

13．化学反应速率是衡量化学反应进行快慢的物理量，为了探究影响化学反应速率的因素，以过氧化氢分解为研究对象进行实验．
三个小组均可采用如图装置进行实验，记录收集10mL氧气的时间，实验室可供选择的试剂有：2.5%、5%、10%三种浓度的H₂O₂溶液、MnO₂、CuO、红砖粉末．
A组：探究催化剂对化学反应速率的影响
取5mL10%H₂O₂溶液，三次实验分别加入0.5gMnO₂、红砖粉末、CuO进行实验，记录数据如下：

试剂	MnO2	红砖粉末	CuO
t/s	10	60	20

由此可出结论：MnO₂、CuO对H₂O₂分解有催化作用，红砖粉末无催化作用，某同学对该结论提出疑问．
补充对比实验，操作为取5mL10%H₂O₂溶液，记录数据．
结果：长时间（大于100s），收集到很少量气体．
更正结论：红砖粉末有（选填“有”、“无”）催化作用，三者中二氧化锰催化效率最高．
B组：探究浓度对化学反应速率的影响
甲同学：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂为催化剂，进行实验，记录时间t₁．
乙同学：取10mL2.5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂为催化剂，进行实验，记录时间t₂．
实验结果t₁＜t₂．
结论：浓度越大，反应速率越快．
丙同学：对实验设计提出疑问，并补充实验取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t₃．．
记录时间t₃，且t₁＜t₃＜t₂．
更正结论为：当催化剂相同时，反应物浓度越大，反应速率越快．
C组：探究温度对化学反应速率的影响．
取10mL5%H₂O₂溶液和0.5gCuO为催化剂进行实验，两次实验分别将试管置于冰水浴和50℃热水浴记录时间t₄、t₅，且t₄＞t₅．
结论：当反应物浓度和催化剂相同时，温度越高，反应速率越快．
综上所述：①为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须只允许有一个变量，其他量必须相同．
②探究发现影响化学反应速率的因素有催化剂、反应物浓度、温度．

Answer 1

分析 在设计对照实验时只允许有一个变量，其他量相同，证明红砖粉末有无催化作用，必须与没加催化剂时进行比较；催化效率最高的物质，在相同条件下反应速率最快即可；反应物浓度越高，反应速率越快，收集相同体积气体需要的时间越短；从丙同学的结论进行反推，催化剂不同时，进行对照；C组实验中温度不同，所以影响因素是温度，温度越高，反应速率越快，在设计对照实验时只允许有一个变量，其他量相同；根据实验过程可知为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须只允许有一个变量，其他量必须相同；由探究过程可知影响反应的因素有催化剂、反应物浓度、温度．

解答 解：证明红砖粉末有无催化作用，必须与没加催化剂时进行比较，所以需要补做实验：取5mL10%H₂O₂溶液，记录数据，通过实验可知红砖粉有催化作用；催化效率最高的物质，在相同条件下反应速率最快，由表中数据可知二氧化锰的催化效果最好；
根据结论：浓度越大，反应速率越快，可知反应物浓度越高，反应速率越快，收集相同体积气体需要的时间越短，所以t₁＜t₂；
从丙同学的结论进行反推，催化剂不同时，进行对照，需要补充实验：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t₃．因为t₁＜t₃＜t₂得出结论：催化剂相同时，反应物浓度越大，反应速率越快；
C组实验中温度不同，所以影响因素是温度，温度越高，反应速率越快，在设计对照实验时只允许有一个变量，其他量相同；根据实验过程可知为了研究某一因素对化学反应速率的影响，必须只允许有一个变量，其他量必须相同；由探究过程可知影响反应的因素有催化剂、反应物浓度、温度．
故答案为：取5mL10%H₂O₂溶液，记录数据；有；二氧化锰；t₁＜t₂；取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO为催化剂，进行实验，记录时间t₃；催化剂相同；温度；温度越高，反应速率越快；只允许有一个变量，其他量必须相同；催化剂、反应物浓度、温度．

点评 实验探究题是近几年中考的热点之一，它包括实验方法和过程的探究，实验结论和实验规律的探究等．本题通过实验资料和实验分析，得到了正确的结论，属于结论性探究．同学们要具体分析，综合掌握．