Question

14．探究性學習小組選擇“過氧化氫（H₂O₂）生成氧氣（O₂）的快慢與什么因素（如催化劑的種類、反應物的濃度和溫度等）有關”的課題進行探究，以下是他們探究的主要過程：
[假設]過氧化氫生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．
[實驗方案]常溫下，在兩瓶相同體積的過氧化氫溶液中分別加入相同質量二氧化錳（MnO₂）和CuO，測定各生成一瓶相同體積O₂所需要的時間或測定相同時間內收集氧氣的體積．
[實驗記錄]

實驗編號	1	2
反應物	6%H2O2	6%H2O2
催化劑	1gCuO	1gMnO2
收集等體積氧氣的時間	152s	38s

[結論]該探究過程得出的結論是H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．
[反思]過氧化氫在常溫下分解緩慢，加入二氧化錳或氧化銅后反應明顯加快，若要證明二氧化錳和氧化銅是該反應的催化劑，還需要增加實驗來驗證它們在化學反應前后的質量和化學性質是否改變、
過氧化氫生成的快慢還與哪些因素有關？請你幫助他們繼續(xù)探究．（只要求提出假設和實驗方案）
[假設]H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質量分數有關
[實驗方案]在溫度、相同質量的相同催化劑的條件下，采用等質量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間．

Answer 1

分析 [實驗方案]要比較反應的速率，可以比較產生相同量的產物所需要的時間或相同時間產生產物的量等；
[結論]根據表中提供的數據可以進行相關方面的判斷；
[反思]根據催化劑的定義進行反思；
[假設]可以聯系反應物的濃度對反應速率的影響，利用控制變量法來進行設計實驗．
[實驗方案]根據作出的假設采用控制變量法來進行設計實驗進行驗證．

解答 解：[實驗方案]常溫下，在兩瓶相同體積的過氧化氫溶液中分別加入相同質量二氧化錳（MnO₂）和CuO，測定各生成一瓶相同體積O₂所需要的時間或測定相同時間內收集氧氣的體積等；故填：相同時間內收集氧氣的體積；
[結論]根據控制變量法，分析表中的有關數據，可知分別用1gCuO和1gMnO₂做催化劑，來催化反應時所用的時間分別是152s和38s；由此可知，用1gMnO₂做催化劑要比用1gCuO做催化劑時，化學反應速率要快．因此，由實驗現象可以得出的實驗結論是：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關．故填：H₂O₂生成氧氣的快慢與催化劑種類有關；
[反思]根據催化劑的概念可知，催化劑能改變化學反應的速率，而本身的質量和化學性質在反應前后不改變．故填：質量；化學性質；
[假設]
可以假設：H₂O₂生成氧氣的快慢與過氧化氫的濃度有關．故填：H₂O₂生成O₂的快慢與H₂O₂的質量分數有關．
[實驗方案]在溫度、相同質量的相同催化劑的條件下，采用等質量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間，從而得出結論．故填：在溫度、相同質量的相同催化劑的條件下，采用等質量但不同的濃度的過氧化氫溶液來進行實驗，然后測量收集相同體積的氣體所需的時間．

點評 本題主要考查了收集氣體的方法、催化劑的催化作用及其正確設計實驗方案等方面的內容．可以依據題干提供的信息結合已有的知識進行．