研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂有关。【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中分别加入相同质量的二氧化锰和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。

1. 研究性学习小组选择“过氧化氢生成氧气的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：

【假设】过氧化氢生成氧气的快慢与催化剂有关。

【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的过氧化氢溶液中分别加入相同质量的二氧化锰和红砖粉，测量各生成一瓶(相同体积)氧气所需的时间。

(1) 【进行实验】下图是他们进行实验的装置图。装置A中发生的反应文字表达式：，B处宜采用的气体收集方法是

(2) 【实验记录】

实验编号	1	2
反应物	6%H₂O₂	6%H₂O₂
催化剂	1gMnO₂	1g红砖粉
时间	35s	152s

【结论】该探究过程得出的结论是

(3) 【反思】过氧化氢在常温下分解缓慢，加入二氧化锰或红砖粉后反应明显加快，若要证明二氧化锰和红砖粉是该反应的催化剂，还需增加实验来验证它们在化学反应前后的和是否改变。过氧化氢生成氧气的快慢还与哪些因素有关?请继续探究：(只要求提出假设和实验方案)

(4) 【假设】

(5) 【实验方案】

【考点】

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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实验探究题普通

1. 兴趣小组用图1所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取相同质量的二氧化锰和氧化铜作催化剂，分别加入10mL相同浓度的过氧化氢稀溶液，按图1所示装置进行实验，实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触。用传感器测量装置中气压的变化，如图2中曲线所示。

【查阅资料】氧化铜（CuO）为黑色固体，不溶于水。

【提出问题】氧化铜在过氧化氢溶液分解过程中是否具有催化作用，其效果是否比二氧化锰更好？

【设计实验】以生成等体积的氧气为标准，设计了下列三组实验（其他可能影响实验的因素均忽略）。

实验序号	过氧化氢溶液质量／g	其他物质质量／g	待测数据／s
①	10g	无
②	10g	氧化铜0.3g
③	10g	二氧化锰0.3g

(1) 上述实验应测量的“待测数据”是收集等体积氧气所需的。

(2) 若实验②比实验①的“待测数据”更（填“大”或“小”），说明氧化铜能加快过氧化氢的分解速率。

(3) 从实验②反应后的剩余物通过过滤、洗涤、干燥的方法分离出氧化铜，若称得其质量为0.3g，说明氧化铜的在化学反应前后保持不变。再将该黑色粉末放入试管中，加入过氧化氢溶液，若观察到迅速产生气泡，说明黑色粉末的在化学反应前后保持不变。

(4) 【反思总结】

氧化铜（填“能”或“不能”）作过氧化氢的催化剂。实验②反应的文字（符号）表达式为。

(5) 设计实验②和③是为了比较。

(6) 结合实验和曲线分析，两种催化剂中催化效率更高的是，得出该结论的依据是。

实验探究题困难

2. 催化剂的研究是一项重要的课题，某小组以“探究催化剂的奥秘”为题展开了项目式学习。

(1) 【任务一】认识催化剂
催化剂在化工生产中起着重要作用，其在化学反应前后都不变

(2) 【任务二】探究催化剂

小组同学查阅资料发现氧化铜(Cu0)也可作为过氧化氢分解的催化剂，于是设计了如图实验进行验证，请填写下表：

步骤①现象	步骤③现象	步骤⑥结果	实验结论
无明显现象	试管中有气泡产生，带火星的木条	氧化铜的质量为	氧化铜是过氧化氢分解的催化剂

(3) 步骤对比可以证明氧化铜能够加快过氧化氢的分解速率。

(4) 步骤②中反应的文字表达式为

(5) 步骤⑦的目的是

(6) 【任务三】探究不同催化剂的催化效果

小组同学以生成 100 m氧气为标准，设计了下列实验。

序号	5% H0，溶液的体积	催化剂	待测数据
①	200 mL	2g 氧化铜	a
②	200 mL	2g 二氧化锰	b

表中的待测数据是若 a>b，可得到的结论是的催化效果较好

实验探究题困难

3. 为比较二氧化锰的用量对过氧化氢分解反应的催化效果，某化学小组进行如下探究：

(1) 请写出实验室用过氧化氢溶液和二氧化锰制取氧气的符号表达式或文字表达式：。

(2) 【定性研究】

如图甲，实验前应先检查。用手捂住锥形瓶，若观察到，则说明该装置不漏气。如图乙，可通过观察来比较不同用量的二氧化锰的催化效果。

(3) 【定量研究】

取25 mL 5%的过氧化氢溶液，分别将0.2 g、0.4 g、0.6 g、0.8 g二氧化锰装入锥形瓶中，塞紧橡胶塞，倾斜试管使试剂充分混合，测得装置内压强随时间的变化如图丙所示(产生氧气的体积用装置内压强表示，在等温条件下，产生氧气的体积与装置内压强成正比)，由此可得出的结论是：相同质量的过氧化氢溶液中加入二氧化锰的质量越多，产生氧气的速率就越，但是产生氧气的总体积(填“增大”“减小”或“不变”)。

(4) 【深入研究】

在过氧化氢分解过程中，二氧化锰的质量是否发生了变化？

猜想1：二氧化锰的质量不变；猜想2：二氧化锰的质量增加；猜想3：二氧化锰的质量减少。

你认为猜想(填“1”“2”或“3”)是正确的，请设计实验验证。

实验操作

实验现象及结论

实验探究题普通