Question

【題目】小紅欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設計并完成了下表所示的探究實驗：

實驗一：取5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，有氣泡產(chǎn)生，木條不復燃；

實驗二：向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星木條，無氣泡產(chǎn)生；

實驗三：________________，伸入帶火星的木條，有大量氣泡產(chǎn)生，木條復燃。

結論：二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。

(1)請你幫小紅同學填寫實驗三的操作_______________；

(2)實驗二的目的是____________________；

(3)小張同學認為僅有上述實驗還不能完全得出結論，理由是_________。

(4)小偉通過查資料發(fā)現(xiàn)過氧化氫分解除了用二氧化錳外，還有氧化銅(CuO)等物質做催化劑。

【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢？

【設計實驗】以生成等體積的氧氣為標準，設計了下列機組實驗(其他可能影響實驗的因素均忽略)。

實驗序號	KClO3的質量	其他物質的質量	溫度	氧氣的體積	反應所需時間
一	2.0g	/	3300C	100mL	t1
二	2.0g	CuO 0.5g	3300C	100mL	t2
三	2.0g	MnO2 0.5g	3300C	100mL	t3
四	2.0g	MnO2	3800C	100mL	t4

①若t1__________t2(填“大于”“等于”“小于”)，說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。

②比較氧化銅和二氧化錳催化效果的實驗組是________________；

③寫出實驗二中涉及反應的符號表達式_______________；

④將實驗三和實驗四對比，可得出化學反應快慢與溫度的關系，那么實驗四中控制MnO2的質量應為_______g，若t3＞t4，則化學反應快慢與溫度的關系是______。

Answer 1

【答案】 向盛有5%的過氧化氫溶液的試管中加入二氧化錳 做對比實驗， 與實驗一和實驗三分別做對比性質沒變 沒有證明反應前后二氧化錳的質量和化學 大于 實驗二和實驗三 0.5 溫度越高，反應速率越快

【解析】（1）二氧化錳只是改變化學反應的速率，所以在設計實驗時設計了三個對比實驗，一個實驗在試管中只放雙氧水，雙氧水也能分解產(chǎn)生氧氣，但產(chǎn)生氧氣的速度太慢；第二個實驗，即放水，也放二氧化錳，不能很快的放出氧氣；實驗三，向上述試管中加入5mL5%過氧化氫溶液放二氧化錳，伸入帶火星的木條；有大量氣泡產(chǎn)生，火星的木條迅速復燃，剩余物中二氧化錳仍能加快過氧化氫的分解；（2）實驗二的目的是：做對比實驗，證明在水中加入二氧化錳不能產(chǎn)生氧氣；（3）小張同學認為僅有上述實驗還不能完全得出結論，理由是：在確定一種物質是催化劑時，不但要確定它能否改變化學反應的速率，還要確定它反應前后的質量和化學性質是否改變。(4) ①催化劑能改變化學反應速率，該實驗中若，證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率，反應時間較短；②實驗二和實驗三中只有催化劑的種類不同，通過比較反應時間的長短，可以比較氧化銅和二氧化錳哪一個催化效果較好；③實驗二是氯酸鉀在氧化銅的催化作用下分解生成氯化鉀和氧氣，化學方程式為：，④將實驗三和實驗四對比，可得出化學反應快慢與溫度的關系，溫度為變量，其他量應該相同，所以實驗四中控制的質量應為0.5g ，若，則化學反應快慢與溫度的關系是：溫度越高，反應速率越快。