Question

15．科学兴趣小组学习二氧化锰（MnO₂）催化分解过氧化氢的实验后，进行如下实验．
①选择装置并检查气密性．
②称取0.1g的二氧化锰粉末加入容器中．
③量取20毫升溶质质量分数约1%的过氧化氢溶液加入容器中，记录一定时间内收集到的气体体积．
④改变二氧化锰的质量，重复上述实验，记录数据如表．

时间/秒	生成氧气的体积/毫升
	0.1g MnO2	0.2g MnO2	0.3g MnO2	0.4g MnO2
40	49	61	75	86
80	77	87	90	92
120	89	92	92	92
160	92	92	92	92

（1）本实验探究的问题是二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响．从表中数据分析得出的结论是其他条件相同时，二氧化锰的质量越大反应速率越快．
（2）写出实验室用过氧化氢溶液制取氧气反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气．
（3）对于有气体生成的反应，要准确比较反应速率的快慢，除上述方法外，你还可以采用的方法是比较收集相同体积的气体所需时间的长短．
（4）为了完成本实验应选用的收集装置是③．（填序号）
（5）对于催化剂对化学反应速率的影响还有哪些因素，你可以大胆提出猜想，并设计实验进行验证．（要求仍以过氧化氢分解为例）
你的猜想：催化剂的种类不同影响过氧化氢分解的速率．
你的实验设计：（要有实验操作步骤、现象和结论）
步骤：在常温下，①分别称取0.1g的红砖粉末和二氧化锰加入到大试管内；②分别向大试管中加入20mL5%的过氧化氢溶液；③用排水法分别收集一瓶氧气并记录所需的时间
现象和结论：放入二氧化锰收集一瓶氧气所需的时间比放入红砖粉末的短，说明二氧化锰的催化效果比红砖粉末要好．

Answer 1

分析 （1）根据（二）、（三）所用物质和（四）中提供的数据进行推测；
（2）根据过氧化氢分解生成水和氧气进行解答；
（3）根据比较生成气体快慢的方法进行解答；
（4）根据氧气性质进行解答；
（5）根据催化剂的种类不同影响过氧化氢分解的速率进行解答．

解答 解：（1）从题干中提供的信息可知，所用过氧化氢溶液的量和质量分数都是相同的，只是三次加入的二氧化锰的量不同，并且记录了在不同量二氧化锰的条件下，不同时间生成的氧气的量．可见此实验探究达到问题是：二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响，并且其他条件相同时，二氧化锰的质量越大反应速率越快；故填：二氧化锰的质量对过氧化氢分解快慢的影响；其他条件相同时，二氧化锰的质量越大反应速率越快；
（2）过氧化氢分解生成水和氧气，气反应的文字表达式过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；故填：过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；
（3）对于有气体生成的反应，要准确比较反应速率的快慢，除上述方法外，还可以采用的方法是比较收集相同体积的气体所需时间的长短；故填：比较收集相同体积的气体所需时间的长短；
（4）氧气密度大于空气密度，并且不易溶于水，所以可用向上排空气法和排水法收集，要记录一定时间内收集到的气体体积，排水法更好故选③；故填：③；
（5）猜想：催化剂的种类不同影响过氧化氢分解的速率；故填：催化剂的种类不同影响过氧化氢分解的速率；
所以步骤：在常温下，①分别称取0.1g的红砖粉末和二氧化锰加入到大试管内；②分别向大试管中加入20mL5%的过氧化氢溶液；③用排水法分别收集一瓶氧气并记录所需的时间；故填：在常温下，①分别称取0.1g的红砖粉末和二氧化锰加入到大试管内；②分别向大试管中加入20mL5%的过氧化氢溶液；③用排水法分别收集一瓶氧气并记录所需的时间；
现象和结论：放入二氧化锰收集一瓶氧气所需的时间比放入红砖粉末的短，说明二氧化锰的催化效果比红砖粉末要好．故填：放入二氧化锰收集一瓶氧气所需的时间比放入红砖粉末的短，说明二氧化锰的催化效果比红砖粉末要好．

点评 催化剂是一种物质，在化学反应里能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和化学性质在反应前后都没有发生变化的物质叫做催化剂，又叫触媒．