Question

13．某小組同學(xué)設(shè)計(jì)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，探究影響過氧化氫分解速率的因素．（實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，夾持儀器已略去）
【猜想與假設(shè)】影響過氧化氫分解速率的因素可能有溫度、
溶液的濃度、催化劑種類．
【實(shí)驗(yàn)記錄】同學(xué)們進(jìn)行6組實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)記錄如表：

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	①	②	③	④	⑤	⑥
過氧化氫溶液的濃度（%）	30	30	15	30	30	30
過氧化氫溶液的體積（mL）	6	x	6	6	6	6
水槽中水的溫度	20	90	70	70	20	20
錐形瓶中的物質(zhì)	-----	-----	-----	-----	0.5gNaCl	0.5gFeCl3
60min內(nèi)產(chǎn)生氧氣（mL）	0.0	41.0	4.5	12.1	2.0	650.0

【解釋與結(jié)論】
（1）實(shí)驗(yàn)②中應(yīng)加入過氧化氫溶液的體積x是6mL．
（2）實(shí)驗(yàn)①～⑥通過測定相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積來比較過氧化氫的分解速率，還可以通過測定產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時(shí)間來比較過氧化氫的分解速率．
（3）得出“過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大”結(jié)論所依據(jù)的實(shí)驗(yàn)是③④（填序號(hào)）．
（4）通過實(shí)驗(yàn)①、②、④可得出的結(jié)論是溫度越高，過氧化氫分解速率越大．
【反思與評(píng)價(jià)】
（5）同學(xué)們認(rèn)為實(shí)驗(yàn)室制氧氣，應(yīng)選擇實(shí)驗(yàn)⑥而不選實(shí)驗(yàn)②的理由是相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)②產(chǎn)生氧氣少；需要加熱；水蒸氣含量高（答兩點(diǎn)）．
（6）某同學(xué)改用如圖2所示裝置代替氣囊完成實(shí)驗(yàn)②，正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是a．
a．將導(dǎo)管伸入量筒，開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液
b．開啟控溫加熱器，將導(dǎo)管伸入量筒，滴入過氧化氫溶液
c．開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液，待導(dǎo)管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時(shí)將導(dǎo)管伸入量筒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對照實(shí)驗(yàn)的唯一性分析；
（2）根據(jù)反應(yīng)速率的測定方式分析；
（3）過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大，所以實(shí)驗(yàn)的變量為過氧化氫溶液的濃度；
（4）①、②、④的變量為水槽中水的溫度；
（5）根據(jù)反應(yīng)的速率分析．
（6）根據(jù)氣體的制取和收集分析．

解答 解：（1）由于實(shí)驗(yàn)研究影響過氧化氫分解速率的因素溫度、溶液的濃度、催化劑種類．所以要保證過氧化氫溶液的體積相同，所以x=6；
（2）比較過氧化氫的分解速率可通過相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積或產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時(shí)間，進(jìn)行比較；
（3）過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大，所以實(shí)驗(yàn)的變量為：過氧化氫溶液的濃度，所以可通過③④進(jìn)行對比；
（4）①、②、④的變量為水槽中水的溫度，并且發(fā)現(xiàn)溫度越高，過氧化氫分解速率越大；
（5）相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)②產(chǎn)生氧氣少，速率太慢并且由于水溫過高，水蒸氣含量高；
（6）由于要測定產(chǎn)生氣體的體積，需要實(shí)驗(yàn)一開始就收集，所以要將導(dǎo)管伸入量筒，開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液，保證氣體都收集起來．
[解釋與結(jié)論]（1）6；（2）產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時(shí)間；（3）③④；（4）溫度越高，過氧化氫分解速率越大；
（5）相同時(shí)間內(nèi)實(shí)驗(yàn)②產(chǎn)生氧氣少；需要加熱；水蒸氣含量高；
（6）a．

點(diǎn)評(píng) 此題考查了不同方式比較反應(yīng)速度的快慢，為日后實(shí)驗(yàn)中鑒定反應(yīng)速度的快慢提供了思路，同時(shí)學(xué)習(xí)了各種對比裝置的設(shè)計(jì)．可謂一設(shè)計(jì)精妙的好題．