Question

4．某興趣小組同學(xué)對實驗室制備氧氣的條件進(jìn)行如下探究實驗．
（1）為探究催化劑的種類對氯酸鉀分解速度的影響，甲設(shè)計以下對比實驗：
Ⅰ．將4.0gKClO₃與0.5gMnO₂均勻混合加熱
Ⅱ．將4.0gKClO₃與xgCuO均勻混合加熱
在相同溫度下，比較兩組實驗產(chǎn)生O₂的快慢．
Ⅰ中反應(yīng)的化學(xué)方程式是2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑，Ⅱ中x的值應(yīng)為0.5．
（2）乙探究了影響過氧化氫分解速度的某種因素．實驗數(shù)據(jù)記錄如下：

	過氧化氫溶液的質(zhì)量	過氧化氫的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	50.0g	1%	0.1g	9mL
Ⅱ	50.0g	2%	0.1g	16mL

本實驗中，測量O₂體積的裝置是C（填編號）
實驗結(jié)論：在相同條件下，過氧化氫溶液的濃度越大，過氧化氫分解得越快．
丙用如圖f裝置進(jìn)行實驗，通過比較相同時間裝置所減少的質(zhì)量也能達(dá)到實驗?zāi)康模?br />（3）還有哪些因素能影響過氧化氫溶液的分解速率？設(shè)計實驗驗證．

Answer 1

分析 （1）Ⅰ、根據(jù)氯酸鉀在二氧化錳做催化劑和加熱的條件下分解成氯化鉀和氧氣分析．
Ⅱ、根據(jù)控制雙氧水的質(zhì)量和質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果分析．
（2）測量氧氣的體積采用的是排水法，將排出的水的用量筒收集起來，排出的水的體積就是氧氣的體積；氣體短管進(jìn)長管出才能排出試劑瓶中的水，據(jù)此進(jìn)行分析解答；根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)和生成氧氣所以敞口的容器中剩余物質(zhì)的質(zhì)量減輕分析．
（3）根據(jù)控制變量法進(jìn)行設(shè)計實驗．

解答 解：（1）氯酸鉀在二氧化錳的催化作用之下分解產(chǎn)生了氧氣和氯化鉀，該反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑；控制催化劑質(zhì)量相等，才能比較出二氧化錳和氧化銅的催化效果，所以Ⅱ中x的數(shù)值為0.5g．
（2）測量氧氣的體積采用的是排水法，將排出的水的用量筒收集起來，排出的水的體積就是氧氣的體積；氣體短管進(jìn)長管出才能排出試劑瓶中的水，要將瓶內(nèi)的水排出來，A和B都不可以，應(yīng)該選擇C裝置作為實驗裝置．
實驗結(jié)論：從表中實驗數(shù)據(jù)可知雙氧水濃度越大，分解得越快．丙用如圖裝置進(jìn)行實驗，通過比較相同時間天平讀數(shù)差值大小也能達(dá)到實驗?zāi)康模?br />（3）過氧化氫溶液的分解速率的因素有：過氧化氫溶液的濃度、溫度、催化劑的多少等，催化劑的質(zhì)量為例，用相同濃度
、相同質(zhì)量的過氧化氫溶液，加入不同質(zhì)量的MnO₂，記錄相同時間內(nèi)產(chǎn)生O₂體積．
故答案為：（1）2KClO₃$\frac{\underline{MnO_2}}{△}$2KCl+3O₂↑； 0.5；
（2）C；過氧化氫溶液的濃度越大
相同時間裝置所減少的質(zhì)量/減少相同的質(zhì)量所需的時間
（3）催化劑的質(zhì)量（或其他合理答案）
設(shè)計方案（或其他合理答案）

	過氧化氫溶液的質(zhì)量	過氧化氫的濃度	MnO2的質(zhì)量	相同時間內(nèi)產(chǎn)生O2體積
Ⅰ	50.0 g	2%	0.1	X mL
Ⅱ	50.0 g	2%	0.2 g	Y mL

通過比較相同時間內(nèi)產(chǎn)生的O₂體積X和Y的大小，來判斷催化劑的質(zhì)量對速率的影響（或其他合理答案）

點評 本題難度適中，考查了影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，掌握控制變量法的應(yīng)用、量氣裝置等是正確解答本題的關(guān)鍵．