Question

18．關(guān)于催化劑有關(guān)問(wèn)題的探究
（1）小麗同學(xué)欲通過(guò)實(shí)驗(yàn)證明“二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑”這一命題．她設(shè)計(jì)并完成了如表所示的探究實(shí)驗(yàn)：

1	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)
			結(jié)論	總結(jié)
實(shí)驗(yàn)一	取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條	有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃	過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是慢．	二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑
實(shí)驗(yàn)二	向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	沒(méi)有明顯現(xiàn)象	二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實(shí)驗(yàn)三	向盛有5mL5%過(guò)氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速?gòu)?fù)燃	二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分解

①請(qǐng)你幫小麗同學(xué)填寫(xiě)上表中未填完的空格．
②在小麗的探究實(shí)驗(yàn)中，“實(shí)驗(yàn)一”和“實(shí)驗(yàn)二”起的作用是對(duì)比（或?qū)φ盏龋��?br />③小英同學(xué)認(rèn)為僅由上述實(shí)驗(yàn)還不能完全得出表內(nèi)的“總結(jié)”，她補(bǔ)充設(shè)計(jì)了兩個(gè)方面的探究實(shí)驗(yàn)，最終完成了對(duì)“命題”的實(shí)驗(yàn)證明．
第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱(chēng)量，其目的是：比較MnO₂在過(guò)氧化氫分解前后的質(zhì)量．
第二方面的實(shí)驗(yàn)是利用“實(shí)驗(yàn) 三”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn)．接下來(lái)的實(shí)驗(yàn)操作、現(xiàn)象和結(jié)論是：傾倒掉反應(yīng)后的液體，向剩余的固體中重新加入過(guò)氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明MnO₂仍然能加快過(guò)氧化氫的分解速率（化學(xué)性質(zhì)沒(méi)變）．
（2）小紅繼續(xù)對(duì)過(guò)氧化氫分解生成水和氧氣的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．下表是她進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：
用10mL雙氧水制取150mL氧氣所需的時(shí)間（秒）

序號(hào)	雙氧水的濃度	30%	15%	10%	5%
1	無(wú)催化劑、不加熱	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)
2	無(wú)催化劑、加熱	360	480	540	720
3	二氧化錳催化劑、加熱	10	25	60	120

請(qǐng)你分析回答：
①小紅在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮了反應(yīng)物的濃度、溫度、催化劑等因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響．
②通過(guò)該實(shí)驗(yàn)可得出的結(jié)論：
�。�反應(yīng)物的濃度越大，過(guò)氧化氫分解速率越快；
ⅱ．通過(guò)對(duì)比第2組和第3組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，二氧化錳催化劑可加快分解速率．
ⅲ．溫度越高，過(guò)氧化氫分解得越快．

Answer 1

分析 利用催化劑的特點(diǎn)與催化作用，以及實(shí)驗(yàn)室中制取氧氣的反應(yīng)原理來(lái)解答此題．在驗(yàn)證二氧化錳的催化作用時(shí)，可設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，利用對(duì)比實(shí)驗(yàn)說(shuō)明二氧化錳能加快反應(yīng)的速度，且反應(yīng)前后二氧化錳的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)保持不變．

解答 解：（1）①只使用過(guò)氧化氫溶液能產(chǎn)生氧氣，但是產(chǎn)生氧氣的速度慢，不能使帶火星的木條復(fù)燃；在水中加入二氧化錳不會(huì)產(chǎn)生氧氣，在過(guò)氧化氫溶液中加入二氧化錳能較快的產(chǎn)生氧氣，從而使帶火星的木條復(fù)燃，故填：

	實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論或總結(jié)
			結(jié)論	總結(jié)
實(shí)驗(yàn)一	取5mL5%的過(guò)氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條	有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃	過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氧氣，但是 慢．	二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑
實(shí)驗(yàn)二	向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	沒(méi)有明顯現(xiàn)象	二氧化錳加入水中不產(chǎn)生氧氣
實(shí)驗(yàn)三	向盛有5mL5%過(guò)氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星的木條	有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條迅速?gòu)?fù)燃	二氧化錳能加快過(guò)氧化氫的分解

②，“實(shí)驗(yàn)一”和“實(shí)驗(yàn)二”起到了對(duì)比的作用，故填：對(duì)比（或?qū)φ盏龋��?br /> ③第一方面的實(shí)驗(yàn)操作中包含了兩次稱(chēng)量，是想比較二氧化錳在過(guò)氧化氫分解前后的質(zhì)量是否改變，故填：比較MnO₂在過(guò)氧化氫分解前后的質(zhì)量；
第二方面的實(shí)驗(yàn)是利用“實(shí)驗(yàn) 三”反應(yīng)后試管內(nèi)的剩余物繼續(xù)實(shí)驗(yàn)，是想比較二氧化錳在過(guò)氧化氫分解前后的化學(xué)性質(zhì)是否改變，故填：傾倒掉反應(yīng)后的液體，向剩余的固體中重新加入過(guò)氧化氫溶液，有大量氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明MnO₂仍然能加快過(guò)氧化氫的分解速率（化學(xué)性質(zhì)沒(méi)變）；
（2）①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無(wú)催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無(wú)催化劑加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都分解，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)，但是得到相同氣體的時(shí)間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過(guò)氧化氫溶液如30%時(shí)，在無(wú)催化劑加熱的時(shí)候，需要時(shí)間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時(shí)間是10s，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)；故填：溫度，催化劑；
②分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過(guò)氧化氫的分解，有催化劑的分解速率快．
實(shí)驗(yàn)1、2說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)；
實(shí)驗(yàn)2、3說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)．
故填：2；3；加快分解速率快；溫度越高，過(guò)氧化氫分解得越快．

點(diǎn)評(píng) 本題考查的是影響過(guò)氧化氫分解速率的因素，難度不大，完成此類(lèi)題時(shí)，分析問(wèn)題要注意控制變量．