题目内容

17．科学探究是奇妙的过程，请你一起参与下列有关过氧化氢溶液制备氧气的探究实验．
（1）问题1  过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关吗？
在常温下，在相同质量、相同浓度的过氧化氢溶液中，分别加入1g二氧化锰和x g氧化铜，测量各生成一瓶（相同体积）氧气所需的时间．实验数据记录如下：
实验编号ⅠⅡ
反应物5%过氧化氢溶液5%过氧化氢溶液
催化剂1g 二氧化锰x g 氧化铜
时 间46s84s
上述实验中可用排水法收集氧气，理由是氧气不易溶于水，也不与水反应．实验Ⅰ反应的文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气，若实验时忘了加入二氧化锰固体，结果是反应速度将减慢．实验Ⅱ中x的值应为1．
本实验中，与发生装置连接用来测量O2体积的装置可以用图中的c（填编号）．

实验结论1：过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关．
（2）问题2  过氧化氢溶液分解速率与反应物浓度有关吗？
实验数据记录如下：
双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内产生O2体积
Ⅰ50.0g1%0.1g9mL
Ⅱ50.0g2%0.1g16mL
Ⅲ50.0g4%0.1g31mL
实验结论2：在相同条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解得快．
上述实验中除了量筒外还需用到的测量仪器有天平或秒表（写出其中一种）．
（3）影响过氧化氢溶液分解速率可能还与温度有关，请设计实验方案进行验证：
实验步骤现　　　　象结　　　　论
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有冷水的烧杯中缓慢有少量气泡冒出温度越高，过氧化氢分解的速率越快
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有热水的烧杯中迅速有大量气泡冒出
．

分析 （1）根据氧气的水溶性，催化剂的作用等分析；
（2）由表格信息可知：在相同条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解得快；根据实验中要称取二氧化锰，并要计时分析所需测量仪器；
（3）根据探究温度对化学反应速率的影响是改变温度其它条件不变进行解答．

解答 解：（1）由于氧气不易溶于水，也不与水反应，所以排水法收集；过氧化氢在二氧化锰的催化下生成水和氧气，文字表达式是过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；若实验时忘了加入二氧化锰固体，反应速度将减慢，由于实验探究：“过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关吗？”所以实验的变量只有催化剂种类，其它应相同，所以x为1；
本实验中，测量O2体积的装置是c，因为氧气密度比水的密度小，必须从短管进入，才能把水排出来；
实验数据看出：过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关；
（2）由表格信息可知：在相同条件下，双氧水浓度越大，双氧水分解得快；实验中要称取二氧化锰，所以要用到天平；并要计时，所以用秒表．
（3）根据探究温度对化学反应速率的影响是改变温度其它条件不变，所以实验方案是：

实验步骤现　　　　象结　　　　论
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有冷水的烧杯中缓慢有少量气泡冒出温度越高，过氧化氢分解的速率越快
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有热水的烧杯中迅速有大量气泡冒出
故答案为：（1）氧气不易溶于水，也不与水反应；过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气；反应速度将减慢；1；c；过氧化氢溶液分解速率与催化剂种类有关．
（2）双氧水浓度越大，双氧水分解得快；天平或秒表．
（3）
实验步骤现　　　　象结　　　　论
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有冷水的烧杯中缓慢有少量气泡冒出温度越高，过氧化氢分解的速率越快
取一支试管加入5mL 15%的过氧化氢溶液．然后把试管放入盛有热水的烧杯中迅速有大量气泡冒出

点评 本考点既考查了实验步骤的设计，又考查了化学方程式的书写，还对实验进行了评价，综合性比较强．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．

练习册系列答案
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