小美同学不慎将腿部擦伤，医生在她伤口上涂了医用过氧化氢溶液，看到伤口处产生小气泡，小美很好奇：为什么过氧化氢溶液涂到伤口上分解速度就加快了呢？

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1. 小美同学不慎将腿部擦伤，医生在她伤口上涂了医用过氧化氢溶液，看到伤口处产生小气泡，小美很好奇：为什么过氧化氢溶液涂到伤口上分解速度就加快了呢？

(1)

I.小美决定用如图示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。实验开始，向试管中注入过氧化氢溶液，并用排水法收集氧气。记录2分钟收集的气体体积。

过氧化氢和水虽然组成元素相同，但是化学性质不同，原因是，写出有二氧化锰存在条件下过氧化氢分解的化学方程式：，在该化学反应里，二氧化锰起作用。

(2) II.小美查阅了相关资料，并进行了探究实验：

【查阅资料】

过氧化氢是人体代谢废物之一，它能够对机体造成损害，人体存在过氧化氢酶，可以催化过氧化氢分解。

温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。

【提出猜想】

猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比瓶中的温度高。

猜想2：过氧化氢分解加快是因为伤口中有过氧化氢酶。

【进行实验】

序号

实验步骤

实验现象

实验结论

①

分两次进行实验，均注入5mL过氧化氢溶液：第一次在常温下进行；第二次将试管浸在37℃的温水中

量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL

②

两次进行实验：

第一次将装有一小粒过氧化氢酶的试管浸在37℃的温水中，注入5mL过氧化氢溶液。

第二次。

第一次，量筒中2分钟收集到的气体体积为mL；第二次，量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL

过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用

(3) 【实验反思】

小美反思实验过程，认为人体中过氧化氢酶是在体温条件下发挥作用的，得出的结论可能存在不足。因此又各取5mL过氧化氢溶液补充进行了几组实验，其数据记录如表所示。

	加入过氧化氢酶			不加过氧化氢酶
反应温度/℃	25	37	42	25	37	42
收集到气体体积/mL	39	56	34	5	5	5

通过这些数据，你能得出的新结论是。

【考点】

氧气的实验室制法; 催化剂的特点与催化作用; 影响化学反应速率的因素探究;

【答案】

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实验探究题困难

1. 化学是一门以实验为基础的科学。某化学探究小组以“探究二氧化锰在分解过氧化氢制取氧气中的作用”为研究主题开展项目式探究学习。

实验方法：①常温下，向图1试管中加入5mL一定浓度的过氧化氢溶液，把带火星的木条伸入试管，观察现象。②向图2试管内加入少量二氧化锰，把带火星的木条伸入试管，观察现象。③待试管中没有现象发生时，重复进行①的实验操作，观察现象。

查阅资料：在化学反应中，反应物浓度越大，化学反应速率越快。

(1) 实验现象：图1中带火星木条不复燃，原因可能是。图3中的现象为。

(2) 图5中氧化铜催化过氧化氢反应的文字表达式为。分析图5图像，能得到二氧化锰的催化效果比氧化铜好，上述两个反应虽化学反应速率不同，但完全反应后两个装置内压强相同的原因是。

(3) 图5中t₁∼t₂时间段反应速率逐渐变（填“快”或“慢”），可能的原因是。

(4) 如图4，称取催化剂置于三颈瓶中，塞紧胶塞，用注射器将3mL一定浓度的过氧化氢溶液快速注入。测定氧气浓度达到最高值时所用的时间，实验记录如表：

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

提示：

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。

分析上表数据，选择对比实验①②⑤，说明对过氧化氢分解催化效果最好的催化剂是。上表中，实验⑤⑥⑦的目的是。

实验探究题普通

学习了MnO₂对过氧化氢分解有催化作用的知识后，化学社团的同学对红砖粉末是否可以作H₂O₂分解的催化剂。设计了以下探究实验：

【提出猜想】红砖粉末可以作过氧化氢分解的催化剂。

【实验验证】

实验	实验步骤	实验现象	实验结论
实验一	在试管中加入10mL5%的H₂O₂溶液，然后将带火星的木条伸入试管	有少量气泡产生，木条不复燃	H₂O₂溶液分解速率较慢
实验二	将10mL5%的H₂O₂溶液加入装有0.5g红砖粉末的试管，然后将带火星的木条伸入试管中	有较多气泡产生，木条复燃
实验三	将实验二中反应后的混合物过滤、洗涤、干燥、称重	固体质量为0.5g	红砖粉末的质量不变

【讨论与反思】

（1）实验二可得出的实验结论是：。有同学认为上述实验不能证明红砖粉末是过氧化氢分解的催化剂，是因为。

【实验步骤】

将实验三中得到的固体放于试管中，然后向其中加入5%的H₂O₂溶液，伸入带火星的木条，木条复燃。

【结论】

（2）红砖粉末可作H₂O₂分解的催化剂，其催化H₂O₂分解的化学反应的表达式为。

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）完成下列探究：

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中产生的气体是氧气
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中过氧化氢反应的文字表达式（标出化学符号）：。

【实验拓展】

设计了如图所示装置对比淀粉与二氯化锰的催化效果，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 $\text{[math]}$ ，则可得出的结论是。

【拓展探究】

（4）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

步骤	现象	结论
		氧化铜化学性质没有改变