Question

20．为了研究外界条件对H₂O₂分解速率的影响，有同学利用实验室提供的仪器和试剂设计了如下实验．注意：设计实验时，必须控制只有一个变量！
试剂：4% H₂O₂溶液，12% H₂O₂溶液，lmol/LFeCl₃溶液
仪器：试管、带刻度的胶头滴管、酒精灯
（1）实验l：实验目的：温度对化学反应速率的影响
实验步骤：分别向甲、乙两支试管中加入5mL4% H₂O₂溶液，再分别加入3滴1mol/LFeCl₃溶液，待两支试管中均有适量气泡出现时，将试管甲放入5℃水浴中，将试管乙放入40℃水浴中．实验现象：试管乙（填甲或乙）中产生气泡的速率快，说明升高温度可加快H₂O₂的分解速率．
（2）实验2：实验目的：浓度对化学反应速率的影响
实验步骤：向试管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，向试管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液．
实验现象：试管甲、乙中均有少量气体缓慢产生．
该实验现象不明显，你如何改进实验方案，使实验现象支持“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测再同时分别向试管甲和试管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作为催化剂．
（3）实验3：实验目的：探究催化剂对化学反应速率的影响．
实验步骤：在试管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，在试管乙中加入5mL4% H₂O₂溶液再加入lmL lmoFLFeC1₃溶液．
你认为方案3的设计是否严谨？否（填是或否），说明理由试管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液会使H₂O₂溶液的浓度降低．

Answer 1

分析 （1）探究温度对反应速率的影响，升高温度可加快反应速率；
（2）提供催化剂，加快反应速率，现象更为明显；
（3）实验3两试管中双氧水的浓度相同，有一支试管中加入了氯化铁溶液，氯化铁作催化剂，则可知实验3的目的；加入的1mL溶液会对乙试管溶液进行稀释，会使浓度发生改变．

解答 解：（1）甲乙两支试管中加入5mL4%H₂O₂溶液，乙中的温度比甲高，故试管乙中产生气泡的速率快，说明升高温度可加快H₂O₂的分解速率，
故答案为：乙；升高温度可加快H₂O₂的分解速率；
（2）向试管甲中加入5mL4%H₂O₂溶液，向试管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液，再同时分别向试管甲和试管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作为催化剂，加快反应速率，现象更为明显，
故答案为：再同时分别向试管甲和试管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作为催化剂；
（3）只有一支试管中加入了氯化铁溶液，与另一支试管形成对比试验，则实验目的是探究催化剂对化学反应速率的影响；但此方案设计不合理，因为加入的1mL溶液会对乙试管溶液进行稀释，使浓度发生改变，
故答案为：探究催化剂对化学反应速率的影响；否；试管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液会使H₂O₂溶液的浓度降低．

点评 本题考查了探究影响反应速率的因素，实验方案的设计，难度一般，注意试验过程中单一变量研究方法的使用，为易错点．