Question

（8分）為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學(xué)做了以下實驗。

實驗編號	實驗操作	實驗現(xiàn)象
①	分別在試管A、B中加入 5 mL 5％(溶液濃度) H2O2溶液，各滴入2 滴相同濃度的CuSO4溶液。待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。	試管A中不再產(chǎn)生氣泡； 試管B中產(chǎn)生的氣泡量增大。
②	另取兩支試管分別加入5mL 5％H2O2溶液和5 mL 10％H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產(chǎn)生。

（1）過氧化氫分解的化學(xué)方程式為                                。

（2）實驗①的目的是                                           。

實驗中滴加CuSO₄溶液的目的是                                  。

（3）實驗②未觀察到預(yù)期的實驗現(xiàn)象，為了幫助該同學(xué)達(dá)到實驗?zāi)康�，你設(shè)計的實驗方案是                                                     。（用實驗中所提供的幾種試劑）。

（4）對于H₂O₂分解反應(yīng)，F(xiàn)e₂(SO₄)₃溶液也有一定的催化作用。為比較Fe₂(SO₄)₃和CuSO₄溶液對H₂O₂分解的催化效果。某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關(guān)問題：

如圖所示，同學(xué)們分別從定性和定量角度進(jìn)行了比較。

①定性分析：如圖甲可通過觀察                    ，定性比較得出結(jié)論。

②定量分析：用圖乙所示裝置做對照試驗，實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是               。

（5）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設(shè)計時，要考慮_________方法的應(yīng)用。

 

Answer 1

【答案】

（1）2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑   

（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響

加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察  

（3）將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相

同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產(chǎn)生氣泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之

是5％H₂O₂溶液。（2分）

（4）①溶液中氣泡產(chǎn)生的速率  ②收集40mL氣體所需的時間

（5）控制變量（或?qū)Ρ龋?/p>

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫分解的化學(xué)方程式為2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑。

（2）實驗①中控制的是反應(yīng)的溫度，其目的是研究溫度對H₂O₂分解速率的影響。

實驗中滴加CuSO₄溶液的目的是加快H₂O₂分解速率，使實驗現(xiàn)象易于觀察。

（3）實驗②未觀察到預(yù)期的實驗現(xiàn)象，為了達(dá)到實驗?zāi)康模�可以這樣做：將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入相同滴數(shù)、濃度一樣的硫酸銅溶液，產(chǎn)生氣泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之是5％H₂O₂溶液。

（4）①定性分析：通過觀察甲圖中溶液中氣泡產(chǎn)生的速率，定性比較得出結(jié)論。

②定量分析：用圖乙所示裝置做對照試驗，實驗時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是收集40mL氣體所需的時間。

（5）通過對上述實驗過程的分析，在實驗設(shè)計時，要考慮控制變量（或?qū)Ρ龋┓椒ǖ膽?yīng)用。

考點：化學(xué)方程式的書寫；實驗設(shè)計與探究；控制變量法。

點評：書寫化學(xué)方程式要遵循客觀事實和質(zhì)量守恒定律兩個原則，注意化學(xué)式要正確，不要忘記反應(yīng)條件、氣體或者沉淀符號。

控制變量法是實驗探究的常用方法，在實驗設(shè)計和探究過程中，往往通過合理的控制某個變量，通過不同的實驗現(xiàn)象來分析實驗結(jié)論。