某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。

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1. 某实验小组设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。

(1) 对比实验甲和，探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响；

(2) 对比实验甲和丙，探究对过氧化氢分解速率的影响；

(3) 对比实验甲、丁，探究出二氧化锰能加快过氧化氢分解速率，则上述实验(填“能”或“不能”)得出二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。

【考点】

氧气的实验室制法; 催化剂的特点与催化作用; 定性实验（控制变量、空白实验、对比实验）;

【答案】

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实验探究题普通

二氧化锰可作过氧化氢分解的催化剂，兴趣小组想探究过氧化氢分解有没有其他催化剂。影响过氧化氢分解的因素，除催化剂外，还有什么？

【提出问题】氧化铁能否作过氧化氢分解的催化剂？如果能，其催化效果如何？

【实验探究】

实验步骤	实验现象
①分别量取 $\text{[math]}$ 5%过氧化氢溶液放入A、B两支试管中，向A试管中加入 $\text{[math]}$ 氧化铁粉末，并分别在A、B两支试管中插入带火星木条，观察现象。	A试管中产生气泡，带火星木条复燃，B试管中无明显现象
②待A试管中没有现象发生时，重新加入过氧化氢溶液，并把带火星的木条伸入试管，如此反复3次	试管中均产生气泡，带火星木条均复燃
③将步骤②中的剩余物小心过滤，并将所得滤渣进行洗涤、干燥、称量，所得固体质量仍为ag。
④分别量取 $\text{[math]}$ 5%过氧化氢溶液放入C、D两支试管中，向C试管中加入 $\text{[math]}$ 氧化铁粉末，向D试管中加入 $\text{[math]}$ 二氧化锰粉末，观察现象。

【实验结论】

（1）步骤②证明氧化铁的________在反应前后没有发生变化，③中如果a=________，证明氧化铁的________在反应前后没有发生变化，可以作为过氧化氢分解的催化剂。

（2）氧化铁( $\text{[math]}$ )催化过氧化氢分解的符号表达式________。

【实验评价】

（3）设计实验步骤④的目的是________。

Ⅱ．探究过氧化氢溶液浓度对过氧化氢分解速率的影响。

【交流讨论】

（4）可以通过测定相同条件下不同浓度过氧化氢溶液______来探究。

A. 产生相同体积氧气的时间	B. 产生氧气的总质量
C. 产生氧气的总体积	D. 单位时间内产生氧气的体积

【实验探究】

按图1装置进行实验：水浴温度控制在21℃，二氧化锰均为 $\text{[math]}$ ，过氧化氢溶液均为 $\text{[math]}$ ，三颈瓶容积为 $\text{[math]}$ 。数字传感器数据绘制图象如图2、3.

【实验结论】(已知过氧化氢分解放热)

（5）图2说明过氧化氢溶液浓度与反应速率关系是________。

（6）以10% $\text{[math]}$ 溶液为例，三颈瓶内气压由高缓慢降低的原因是：________。

（7）图3说明从温度看，过氧化氢溶液浓度越高，反应越________(填“剧烈”或“平稳”)。

（8）图1中恒压漏斗(漏斗的支管与三颈瓶相连)的作用是________。

实验探究题普通

某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。将适量淀粉放入过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。因此，该小组同学进行了如下探究：

【提出问题】淀粉能否作过氧化氢分解的催化剂？

【做出猜想】淀粉能作过氧化氢分解的催化剂。

【实验验证】

（1）

实验步骤

实验现象

结论及解释

Ⅰ．

A中无明显现象，B产生大量气泡，带火星木条复燃

B中产生的气体是

(填名称)

Ⅱ．向B试管中重新加入5%的过氧化氢溶液，反应停止后过滤、洗涤、干燥、称量滤渣

B中带火星木条又复燃，滤渣质量为g

淀粉的和在反应前后均没有发生变化，能作过氧化氢分解的催化剂

（2）B中过氧化氢反应的符号表达式：。

【实验拓展】设计了如图所示装置对比淀粉与二氧化锰的催化效果，实验均以生成25mL气体为准，其他可能的影响因素忽略不计，相关数据见表：

实验编号	3%过氧化氢溶液的体积	其他物质质量	待测数据
Ⅰ	20mL	淀粉0.5g	a
Ⅱ	20mL	二氧化锰0.5g	b

（3）上述实验中“待测数据”是指；若a>b，则可得出的结论是。

【拓展探究】

（4）同种催化剂，还有哪些因素会影响过氧化氢分解反应的催化效果？(回答一点)。

（5）催化剂在化工生产中起着重要作用，(选填“能”或“不能”)提高产物产量。

实验探究题普通

实验室常用过氧化氢溶液制氧气。实验小组同学对该反应进行探究：

实验1：验证二氧化锰是过氧化氢分解的催化剂。

（1）过氧化氢分解的文字表达式为。

（2）Ⅳ中过滤称得的固体质量为g。

（3）证明二氧化锰能加快过氧化氢分解速率的实验现象是。

实验2：探究催化剂种类和质量对H₂O₂分解的催化效果的影响。

【进行实验】

称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入，如图。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如下：

序号	初始温度/℃	催化剂种类	催化剂质量/g	氧气浓度达到最高值时所用时间/s
①	30	二氧化锰	0.03	8
②	30	氯化铁	0.03	32
③	30	氯化铁	0.04	29
④	30	氯化铁	0.05	28
⑤	30	氯化铜	0.03	3364
⑥	30	氯化铜	0.04	837
⑦	30	氯化铜	0.05	464

注：①氧气浓度达到最高值时过氧化氢已完全分解。

②在可控范围内，过氧化氢分解速率越快，催化效果越好。

【解释与结论】

（4）实验2中，效果最好的催化剂是。

（5）实验⑤⑥⑦的目的是。

（6）与实验③⑥目的相同的实验组还有（写全对比组）。

【反思与评价】

（7）继续实验，发现活性炭比二氧化锰的催化效果差。其实验方案：称取0.03g活性炭置于三颈瓶中，塞紧橡胶塞，用注射器将3mL5%过氧化氢溶液快速注入。在初始温度30℃时进行实验，测定结果是。

实验探究题普通