影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究一．科學(xué)探究題（共25小題）1．2021年10月6日，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)名單公布。本杰明?李斯特和戴維?麥克米倫因在“發(fā)展不對(duì)稱有機(jī)催化”方面作出的卓越貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)，催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要。化學(xué)興趣小組以“催化劑”為主題，進(jìn)行大單元學(xué)習(xí)。活動(dòng)一：驗(yàn)證二氧化錳能催化過氧化氫的分解。某同學(xué)用電子天平稱取1.0g二氧化錳，按照下圖步驟進(jìn)行探究活動(dòng)。（1）說明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是。上述步驟中，對(duì)比步驟（填步驟）序號(hào)），說明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變。步驟⑤稱量，二氧化錳質(zhì)量仍為1.0g。得出結(jié)論：二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。活動(dòng)二：探究影響過氧化氫分解速率的因素【猜想假設(shè)】猜想1：催化劑的種類猜想2：過氧化氫溶液的濃度猜想3：溫度【實(shí)驗(yàn)探究】學(xué)生利用如圖1所示裝置，用相同體積的過氧化氫溶液（40mL），以收集50mL的氣體為標(biāo)準(zhǔn)，比較反應(yīng)的快慢，實(shí)驗(yàn)方案如表所示：序號(hào)溫度/℃過氧化氫溶液濃度1g催化劑時(shí)間/sl205%二氧化錳3622010%二氧化錳143205%氧化銅x4805%二氧化錳28（2）寫出實(shí)驗(yàn)3發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式。（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3的數(shù)據(jù)，得出二氧化錳的催化效果比氧化銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是。【拓展延伸】在實(shí)驗(yàn)3中，學(xué)生將注射器換成了壓強(qiáng)傳感器，測(cè)得了實(shí)驗(yàn)過程中裝置內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖2所示。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生觸摸錐形瓶外壁，有發(fā)燙的感覺，至反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生裝置的溫度慢慢趨于常溫。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究推知，過氧化氫分解過程中（填“吸收”或“放出”）熱量。（5）分析圖2發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)速率在不斷發(fā)生改變。反應(yīng)過程中從開始到結(jié)束影響反應(yīng)速率的因素有（填2種）。（6）圖2中，CD段壓強(qiáng)降低的主要原因是：。2．過氧化氫溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。【查閱資料】將新制的5%濃度的過氧化氫溶液加熱到65℃時(shí)就有氧氣產(chǎn)生，加熱到80℃時(shí)就有較多氧氣產(chǎn)生。（1）興趣小組同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①在試管中加入5mL“雙氧水”，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃；②用酒精燈給上述試管加熱，液體中有氣泡產(chǎn)生，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條仍未復(fù)燃；③用如圖A裝置進(jìn)行操作，帶火星的木條復(fù)燃，則水槽中冰水所起的作用是。（2）如表是興趣小組同學(xué)探究影響過氧化氫分解速率的部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)過氧化氫溶液的濃度/%過氧化氫溶液的體積/mL溫度/℃二氧化錳的用量/g收集氧氣的體積/mL反應(yīng)所需的時(shí)間/s①55200.1416.75②155200.146.04③305350249.21④3055502x①請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的文字表達(dá)式。②表格中的x49.21（填“＞”、“＝”或“＜”），可知，溫度越高，過氧化氫分解速率越快。③從實(shí)驗(yàn)（填序號(hào)）對(duì)比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。（3）興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較二氧化錳、氧化銅對(duì)過氧化氫分解速率的影響。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖B所示。在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內(nèi)盛有的等體積等濃度的過氧化氫溶液快速注入試管中，再利用注射器收集氧氣。①通過實(shí)驗(yàn)得出，二氧化錳能更好地加快過氧化氫分解速率；②欲證明二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。【拓展】（4）如圖C為過氧化氫溶液加入氧化銅時(shí)制取氧氣的曲線，t1﹣t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變（選填“快”或“慢”）；原因是。（5）請(qǐng)結(jié)合題中信息，在圖中補(bǔ)畫出加入二氧化錳制取氧氣的曲線（假設(shè)兩種情況下過氧化氫均完全分解，且氧氣均被注射器收集到）。3．某小組同學(xué)對(duì)生活中的水展開了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)探究。活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)水的蒸發(fā)：（1）下圖反映燒杯內(nèi)的水在不同溫度下汽化時(shí)發(fā)生變化的微觀示意圖，請(qǐng)將50℃時(shí)相同空間內(nèi)對(duì)應(yīng)的微觀示意圖補(bǔ)充完整（圖中“●”表示氧原子，“〇”表示氫原子）。活動(dòng)二：探究水的組成：某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖所示，在電解玻璃管里加滿水（水中加入少量氫氧化鈉溶液），接通直流電源，一段時(shí)間后斷開電源，并檢驗(yàn)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（2）打開管b活塞，在管口放入燃著木條觀察到。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（3）該實(shí)驗(yàn)說明水是由組成的。（4）該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：，電解水過程中沒有發(fā)生改變的微粒是（填符號(hào)）。活動(dòng)三：探究影響電解水速率的因素以收集20mL氫氣為標(biāo)準(zhǔn)，記錄時(shí)間和收集氧氣的體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：溫度/℃外加電壓/V氧氣/mL時(shí)間/s①1569.954.6②15910.023.4③15129.015.0④3069.646.2⑤4569.735.4（5）實(shí)驗(yàn)①②③可探究對(duì)電解水速率的影響，欲探究溫度對(duì)電解水速率的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)組是（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是（寫出1點(diǎn)）。4．某化學(xué)興趣小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）探究影響電解水反應(yīng)快慢的因素。溫度20℃時(shí)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ，數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)液體種類電壓/V時(shí)間/minH2體積/mLO2體積/mLⅠ①200mL蒸餾水24500②200mL蒸餾水1045極少極少③200mL蒸餾水164552.5（1）能燃燒且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰的是（選填“a”或“b”）管內(nèi)氣體。（2）電解水的符號(hào)表達(dá)式為。（3）通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知電解純水的速率很慢，越大，電解水反應(yīng)速率越快。【提出問題】電解純水的速率很慢，還有什么因素會(huì)影響電解水的速率？【查閱資料】水中可加入少量氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性。【形成假設(shè)】水中氫氧化鈉的含量會(huì)影響電解水反應(yīng)的速率。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】溫度為20℃時(shí)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)液體種類電壓/V時(shí)間/minH2體積/mLO2體積/mLⅡ④cmL蒸餾水+0.8gNaOH1030104.9⑤200mL蒸餾水+1.6gNaOH102.6104.9⑥200mL蒸餾水+3.2gNaOH102.0105.0⑦200mL蒸餾水+4gNaOH10d105.0（4）從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)角度考慮，實(shí)驗(yàn)④中蒸餾水的體積c＝。【得出結(jié)論】（5）可得出的結(jié)論是。【交流討論】（6）表中部分?jǐn)?shù)據(jù)氫氣與氧氣的體積比略大于2：1，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析可能的原因是。（答兩點(diǎn)即可）（7）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)⑦中所用時(shí)間d（選填“＞”或“＜”）2min。5．學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，我們對(duì)催化劑已有了初步的認(rèn)識(shí)。（1）下列有關(guān)于催化劑的說法中錯(cuò)誤的是（填字母）A．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．催化劑可以增加產(chǎn)物的質(zhì)量C．二氧化錳是可做所有反應(yīng)的催化劑D．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)只有一種催化劑實(shí)驗(yàn)一：某同學(xué)想：氧化銅（CuO）能否起到類似的催化劑作用呢？于是進(jìn)行了以下探究。【猜想與假設(shè)】（2）Ⅰ、氧化銅不是催化劑，也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；Ⅱ、氧化銅參與了反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變；Ⅲ、氧化銅是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：（3）請(qǐng)補(bǔ)充能證明猜想Ⅲ成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：步驟③現(xiàn)象為，步驟⑥中二氧化錳固體質(zhì)量為g。結(jié)論：猜想Ⅲ成立。（4）步驟①的目的是。（5）定性判斷步驟①和步驟②的反應(yīng)快慢，可根據(jù)。實(shí)驗(yàn)二：探究制取氧氣的適宜催化劑。實(shí)驗(yàn)方案如下：Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用。Ⅱ、取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用其他三種微球，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到如圖2所示的錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖。（6）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的目的是。（7）從實(shí)驗(yàn)曲線看，催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是（填化學(xué)符號(hào)）。（8）用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因可能是。（9）除上述影響過氧化氫溶液分解的因素外，你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響過氧化氫溶液的分解速率，請(qǐng)你再探究（探究一種因素即可）影響因素：；探究方案：。6．硫酸銅是實(shí)驗(yàn)中常見的化學(xué)試劑，興趣小組的同學(xué)針對(duì)硫酸銅的性質(zhì)、應(yīng)用、獲取等方面進(jìn)行了項(xiàng)目化的研究。任務(wù)一：研究硫酸銅的性質(zhì)【查閱資料】固體硫酸銅粉末呈白色，遇水會(huì)變藍(lán)；硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液、鐵等能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。【小組交流】小組同學(xué)對(duì)以下問題進(jìn)行了交流：（1）將硫酸銅粉末露置在空氣中一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)硫酸銅粉末變藍(lán)，說明空氣中含有。（2）固體硫酸銅粉末呈白色，這是描述硫酸銅的（選填“物理性質(zhì)”或“化學(xué)性質(zhì)”）。任務(wù)二：利用硫酸銅的性質(zhì)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律西漢時(shí)期的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》記載了濕法煉銅工藝：“曾青（硫酸銅溶液）得鐵則化為銅”。同學(xué)們利用其反應(yīng)原理驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。【實(shí)驗(yàn)方法】按照下圖方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將硫酸銅溶液倒入放有鐵絲的錐形瓶中，用電子秤稱量反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（3）鐵絲表面有紅色固體出現(xiàn)，溶液逐漸變?yōu)闇\綠色；。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（4）。任務(wù)三：探究硫酸銅的獲取【查閱資料】（5）制備硫酸銅的一種方案為Cu+H2O2+H2SO4＝CuSO4+2X，其中X的化學(xué)式為。【實(shí)驗(yàn)?zāi)M】利用以上原理進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)制備硫酸銅的過程中開始時(shí)有少量氣泡產(chǎn)生，后來反應(yīng)劇烈并產(chǎn)生大量氣泡，放出熱量。【提出問題】經(jīng)過分析，同學(xué)們認(rèn)為是過氧化氫分解產(chǎn)生了氧氣。那么，是什么因素加快了反應(yīng)？【作出猜想】（6）猜想一：生成的CuSO4。猜想二：溫度升高。猜想三：。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)一實(shí)驗(yàn)二實(shí)驗(yàn)三實(shí)驗(yàn)四現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡無明顯現(xiàn)象產(chǎn)生氣泡快速產(chǎn)生氣泡【實(shí)驗(yàn)分析】（7）實(shí)驗(yàn)一中反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（8）為了驗(yàn)證溫度升高能加快H2O2的分解，甲同學(xué)的方案是實(shí)驗(yàn)二和實(shí)驗(yàn)三對(duì)比，乙同學(xué)的方案是實(shí)驗(yàn)一和實(shí)驗(yàn)四對(duì)比。老師對(duì)甲、乙同學(xué)的方案進(jìn)行了點(diǎn)評(píng)，認(rèn)為甲同學(xué)的方案更嚴(yán)謹(jǐn)，理由是。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想三正確。【拓展延伸】硫酸銅是一種功能極強(qiáng)的化學(xué)物質(zhì)，既有著廣泛的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，也在科學(xué)研究中發(fā)揮著重要作用。正確和安全地使用硫酸銅，可以最大化地發(fā)揮其在各個(gè)領(lǐng)域里的潛力，同時(shí)保護(hù)人類和環(huán)境的安全。7．化學(xué)實(shí)驗(yàn)研究小組以“過氧化氫制取氧氣的最佳條件”為課題并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。【查閱資料】①M(fèi)nO2、FeCl3、KI都可以作H2O2分解的催化劑。②氣壓傳感器能描繪出密閉容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線（如圖2）。曲線斜率越大，說明過氧化氫分解速度越快，則該條件對(duì)過氧化氫分解速率影響越大。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】連接儀器，將體積相同、濃度不同的過氧化氫溶液和不同質(zhì)量的MnO2、FeCl3、KI分別放在耐壓的密閉容器中，用氣壓傳感器測(cè)量并采集數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)編號(hào)影響因素曲線斜率催化劑種類催化劑用量/g過氧化氫濃度1MnO20.15%0.38320.38%6.36730.610%18.2334FeCl30.610%0.0995KI0.610%0.163【現(xiàn)象與結(jié)論】（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）的比較可得出，三種催化劑催化效果排序是。（2）實(shí)驗(yàn)3觀察到瓶?jī)?nèi)反應(yīng)劇烈，產(chǎn)生大量白霧，其他實(shí)驗(yàn)組中未見到白霧。根據(jù)以上信息你認(rèn)為最適合實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的為（填實(shí)驗(yàn)編號(hào)）。【驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)】（3）實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)不采用氣壓傳感器和數(shù)字傳感器，而是取來150mL集氣瓶、水槽、秒表等，重復(fù)進(jìn)行上述實(shí)驗(yàn)，通過測(cè)量，從而驗(yàn)證結(jié)論是否適合實(shí)際操作。【交流與反思】（4）實(shí)驗(yàn)室制取氧氣，若采用如圖3儀器作為氣體發(fā)生裝置，請(qǐng)從安全角度說出上述實(shí)驗(yàn)在操作中的注意事項(xiàng)（寫1條）。（5）相同溫下，將相同質(zhì)量的氯化鐵、二氧化錳，分別放入相同體積和濃度的過氧化氫溶液中。一段時(shí)間后，能體現(xiàn)生成氣體量與時(shí)間關(guān)系的曲線是（填序號(hào)）（圖中“實(shí)線”“虛線”分別表示氯化鐵、二氧化錳產(chǎn)生氣體量與時(shí)間的關(guān)系）。a.b.c.8．科學(xué)探究與實(shí)踐是我們需要不斷培養(yǎng)的學(xué)科核心素養(yǎng)。（1）某興趣小組利用電解器裝置做了電解水的實(shí)驗(yàn)。右側(cè)玻璃管中產(chǎn)生的氣體為氫氣，該側(cè)石石墨電極與電源（填“正極”或“負(fù)極”）相連。（2）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉（NaOH）或硫酸鈉（Na2SO4）以增強(qiáng)導(dǎo)電性。化學(xué)興趣小組同學(xué)發(fā)現(xiàn)向水中加入氯化鈉（NaC1）也可以達(dá)到增強(qiáng)導(dǎo)電性的作用。但是通電一段時(shí)間后觀察到與正極相連的石墨電極上出現(xiàn)黃綠色氣體。【提出問題】加入氯化鈉的水通電時(shí)，石墨電極上分別生成了哪種氣體？【查閱資料】①氯氣（Cl2）是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體；②氫氣和氧氣都是無色無味的氣體。【作出假設(shè)】猜想一：氧氣和氯氣；猜想二：氫氣和氧氣；猜想三：。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】用簡(jiǎn)易裝置來電解加了氯化鈉的水，并收集兩個(gè)電極上產(chǎn)生的氣體。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論①通電一段時(shí)間后，用a、b兩支試管分別收集兩根石墨電極上產(chǎn)生的氣體，觀察氣體顏色試管a收集到黃綠色氣體，試管b收集到無色氣體猜想錯(cuò)誤②試管b收集了少量氣體后，倒掉試管中的水，用拇指堵住試管口，靠近點(diǎn)燃的酒精燈的火焰，移開拇指發(fā)出尖銳的爆鳴聲證明b試管中收集到的氣體為，猜想三正確【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】氯化鈉溶液通電時(shí)，氯化鈉和水反應(yīng)生成了猜想三的兩種氣體，還生成了氫氧化鈉。【反思與評(píng)價(jià)】電解水的實(shí)驗(yàn)若要證明水的組成，不可以加氯化鈉，會(huì)引入新的反應(yīng)物。（3）為研究影響電解水反應(yīng)速率的因素，興趣小組的同學(xué)利用12V直流電源進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，數(shù)據(jù)如下：編號(hào)溫度NaOH溶液濃度b管氣體體積a管氣體體積電解時(shí)間A20℃2%20mL9.8mL54.0sB20℃5%20mL9.8mL36.2sC30℃2%20mL9.9mLXD30℃5%20mL9.9mL35.4s①比較實(shí)驗(yàn)A和B，可得到的結(jié)論是。②分析四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)C的電解時(shí)間X可能是（填字母）。A.32.4sB.35.2sC.50.2sD.55.6s9．某化學(xué)興趣小組對(duì)實(shí)驗(yàn)制取氧氣的催化劑展開了探究。請(qǐng)回答下列問題：【探究一】影響過氧化氫分解速率的因素有哪些？實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表：實(shí)驗(yàn)序號(hào)雙氧水的濃度雙氧水的體積/mL溫度/℃二氧化錳的用量/g收集氧氣的體積/mL反應(yīng)時(shí)間①5%1200.1416s②15%1200.146s③30%5350498min④30%5550420min（1）能說明過氧化氫的分解速率與其濃度有關(guān)的實(shí)驗(yàn)是（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。（2）實(shí)驗(yàn)③④的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖恰＃?）為完成上述實(shí)驗(yàn)中收集氧氣及數(shù)據(jù)的測(cè)定需要用到的部分裝置如圖所示，與c連接的是（填“a”或“b”）端，進(jìn)行操作時(shí)，集氣瓶中未裝滿水，對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量結(jié)果（填“會(huì)”或“不會(huì)”）產(chǎn)生影響。（4）興趣小組探究了不同的金屬氧化物對(duì)過氧化氫分解速率的影響。他們?cè)诘润w積的三個(gè)錐形瓶中加入40mL5%的過氧化氫溶液，分別加入等量的二氧化錳（MnO2）、氧化鐵（Fe2O3）、氧化銅（CuO）后，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪制了產(chǎn)生的氧氣體積和時(shí)間變化的曲線如圖。觀察該圖回答問題：①通過該圖可得出結(jié)論：（寫出1條即可）。②興趣小組做了另一組實(shí)驗(yàn)，向第四個(gè)錐形瓶中加入40mL約6～7%的過氧化氫溶液，并加入0.1g二氧化錳，請(qǐng)用實(shí)線在圖中補(bǔ)上實(shí)驗(yàn)所得曲線。【探究二】二氧化錳粒徑大小對(duì)氯酸鉀分解催化效果的影響。取兩份等質(zhì)量的氯酸鉀，分別加入等質(zhì)量、粒徑大小不同的二氧化錳進(jìn)行加熱，用傳感器測(cè)得固體殘留率（反應(yīng)剩余固體質(zhì)量與反應(yīng)前固體質(zhì)量之比）如圖：（5）該探究中，氯酸鉀制取氧氣的符號(hào)表達(dá)式為。（6）分析圖像，對(duì)氯酸鉀分解的催化效果更好的為粒徑（填“1～2mm”或“0.0002mm”）二氧化錳。10．滅火器是生活中必不可少的消防設(shè)施，某興趣小組同學(xué)以泡沫滅火器為主題開展如下探究。【教材實(shí)驗(yàn)再現(xiàn)】小組同學(xué)利用碳酸鈉溶液和濃鹽酸進(jìn)行如圖1所示實(shí)驗(yàn)，使用滅火器時(shí)，將裝置倒置，濃鹽酸與碳酸鈉溶液反應(yīng)后，噴出含有CO2的泡沫。（1）Ⅱ中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為。（2）Ⅱ中當(dāng)泡沫“黏附”在燃燒物表面后，起到的作用，即可滅火。（3）老師帶領(lǐng)同學(xué)們了解了使用滅火器的方法，圖2中滅火器的正確操作順序是（填字母）。【拓展探究】小組同學(xué)經(jīng)查閱資料梳理出泡沫滅火器可用的原料方案如下。方案原料（試劑）理論依據(jù)1碳酸鈣固體和稀鹽酸生成CO2，蒸發(fā)吸熱，有H2O生成2碳酸鈉溶液和濃鹽酸較快速、產(chǎn)生CO23濃碳酸氫鈉溶液和濃鹽酸快速、大量產(chǎn)生CO2（4）從滅火效率考慮，你認(rèn)為方案（填序號(hào)）不可行。（5）從上述資料中分析可得出制作泡沫滅火器的原料應(yīng)滿足的條件為、。（答兩條）【延伸探究】為探究碳酸鈉、碳酸氫鈉分別與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率，小組同學(xué)用數(shù)字化技術(shù)測(cè)量密閉容器中等體積的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%的碳酸鈉溶液、碳酸氫鈉溶液分別與等濃度、等體積的足量稀鹽酸反應(yīng)（實(shí)驗(yàn)裝置如圖3），記錄實(shí)驗(yàn)過程中CO2的體積分?jǐn)?shù)隨時(shí)間變化如圖4。（6）通過計(jì)算分析，碳酸鈉與稀鹽酸反應(yīng)對(duì)應(yīng)的是曲線（選填“甲”或“乙”）。（7）實(shí)驗(yàn)中要獲得可靠的數(shù)據(jù)，必須要控制的條件是。（8）比較碳酸鈉、碳酸氫鈉與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的速率時(shí)，除比較相同條件下，產(chǎn)生CO2的體積分?jǐn)?shù)外，還可以比較。11．二氧化錳可作過氧化氫分解的催化劑，興趣小組想探究過氧化氫分解有沒有其他催化劑。影響過氧化氫分解的因素，除催化劑外，還有什么？【提出問題】氧化鐵能否作過氧化氫分解的催化劑？如果能，其催化效果如何？【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入1g氧化鐵粉末，并分別在A、B兩支試管中插入帶火星木條，觀察現(xiàn)象。A試管中產(chǎn)生氣泡，帶火星木條復(fù)燃，B試管中無明顯現(xiàn)象②待A試管中沒有現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，重新加入過氧化氫溶液，并把帶火星的木條伸入試管，如此反復(fù)3次試管中均產(chǎn)生氣泡，帶火星木條均復(fù)燃③將步驟②中的剩余物小心過濾，并將所得濾渣進(jìn)行洗滌干燥、稱量，所得固體質(zhì)量仍為ag。④分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入1g氧化鐵粉末，向D試管中加入1g二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（1）步驟②證明氧化鐵的在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，③中如果a＝，證明氧化鐵的在反應(yīng)前后沒有發(fā)生變化，可以作為過氧化氫分解的催化劑。（2）氧化鐵（Fe2O3）催化過氧化氫分解的符號(hào)表達(dá)式。【實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)】設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟④的目的是。Ⅱ.探究過氧化氫溶液濃度對(duì)過氧化氫分解速率的影響。【交流討論】可以通過測(cè)定相同條件下不同濃度過氧化氫溶液來探究。A.產(chǎn)生相同體積氧氣的時(shí)間B.產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量C.產(chǎn)生氧氣的總體積D.單位時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積【實(shí)驗(yàn)探究】按圖1裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：水浴溫度控制在21℃二氧化錳均為0.5g，過氧化氫溶液均為5mL，三頸瓶容積為250mL。數(shù)字傳感器數(shù)據(jù)繪制圖像如圖2、3。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（已知過氧化氫分解放熱）（1）圖2說明過氧化氫溶液濃度與反應(yīng)速率關(guān)系是。（2）以10%H2O2溶液為例，三頸瓶?jī)?nèi)氣壓由高緩慢降低的原因是：。（3）圖3說明從溫度看，過氧化氫溶液濃度越高，反應(yīng)越（填“劇烈”或“平穩(wěn)”）。（4）圖1中恒壓漏斗（漏斗的支管與三頸瓶相連）的作用是。12．化學(xué)興趣小組的同學(xué)在探究分子的性質(zhì)時(shí)，提出疑問，分子運(yùn)動(dòng)的速率與哪些因素有關(guān)，化學(xué)興趣小組對(duì)此進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究：【提出問題】影響分子的運(yùn)動(dòng)速率的因素有哪些？【查找資料】①氨水顯堿性能使無色酚酞變紅；②濃鹽酸是氯化氫氣體溶于水后得到的液體；③氯化氫與氨氣會(huì)發(fā)生反應(yīng)生成白色固體氯化銨。【猜想假設(shè)】（1）猜想1：溫度；猜想2：；猜想3：分子的種類。【實(shí)驗(yàn)探究】（2）實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象結(jié)論①B中③號(hào)試管內(nèi)酚酞溶液先變紅猜想1（填正確或不正確）。②猜想2正確。③如圖所示a、c分別同時(shí)滴入等量的等濃度濃氨水和濃鹽酸，塞緊橡皮塞。b處有白煙產(chǎn)生氯化氫（HCl）分子運(yùn)動(dòng)速率（填“大于”、“等于”或“小于”）氨氣（NH3）分子運(yùn)動(dòng)速率，它們?cè)赽點(diǎn)接觸反應(yīng)生成氯化銨（NH4Cl）分子，猜想3正確。【實(shí)驗(yàn)拓展】（3）實(shí)驗(yàn)①中可知，相同條件下，分子運(yùn)動(dòng)速率越快。（4）生成白煙的符號(hào)表達(dá)式為，該變化中改變，不變。（填分子或原子）（5）已知氯化氫分子質(zhì)量大于氨氣分子質(zhì)量，對(duì)實(shí)驗(yàn)③進(jìn)一步分析，可知分子質(zhì)量越大分子運(yùn)動(dòng)速率越。13．某小組以“探究催化劑的奧秘”為題展開了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)。【任務(wù)一】初步認(rèn)識(shí)催化劑的特征（1）催化劑特征是。【任務(wù)二】定量探究催化劑的催化效果為比較氧化銅和二氧化錳對(duì)過氧化氫分解的催化效果，該小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究：以生成40mL氣體為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)了下列三組實(shí)驗(yàn)（其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略）序號(hào)5%過氧化氫溶液體積/mL其他物質(zhì)質(zhì)量待測(cè)數(shù)據(jù)120a220氧化銅xb320二氧化錳0.5gc（2）上述實(shí)驗(yàn)2中x＝。該實(shí)驗(yàn)的化學(xué)方程式為。（3）實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)二氧化錳的催化效果更好，則bc。（4）實(shí)驗(yàn)前檢查如圖裝置氣密性的方法是。【任務(wù)三】深刻理解催化劑的催化原理（5）根據(jù)如圖，你認(rèn)為催化劑能加速反應(yīng)的原因是。（6）除了本探究外，催化劑的哪些因素還會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)的速率、。14．如圖是自救呼吸器的結(jié)構(gòu)，原理是利用生氧裝置中超氧化鉀（KO2）與人體呼出的水、二氧化碳反應(yīng)生成氧氣。（1）生氧裝置超氧化鉀與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鉀和氧氣，請(qǐng)寫出反應(yīng)的化學(xué)方程式。小組同學(xué)想通過實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)比較超氧化鉀和超氧化鈉（NaO2）產(chǎn)生氧氣的速率。請(qǐng)你參與幫助小組同學(xué)設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)。【提出問題】超氧化鉀和超氧化鈉哪種物質(zhì)產(chǎn)生氧氣的速率更快？【查閱資料】飽和碳酸氫鈉溶液可除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】裝置如下：（2）模擬人體呼出二氧化碳需要制備二氧化碳。儀器①的名稱是。實(shí)驗(yàn)室用大理石和稀鹽酸制備二氧化碳的原理是（寫化學(xué)方程式），選擇的發(fā)生裝置是（填字母），用同一發(fā)生裝置實(shí)驗(yàn)室制備氧氣的化學(xué)方程式為。為除去二氧化碳中可能混有的氯化氫氣體，將發(fā)生裝置產(chǎn)生的氣體通過E裝置，氣體從（填“a”或“b”）進(jìn)入。（3）將氣體發(fā)生裝置與E、D、C依次相連，通過測(cè)量（填一種可行方案）可以比較兩種生氧物質(zhì)產(chǎn)生氧氣的速率。【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】（4）一定質(zhì)量的超氧化鉀和超氧化鈉的生氧性能如圖所示。同學(xué)們查閱資料得知人正常呼吸時(shí)需要生氧速度不低于1L/min，由圖結(jié)合數(shù)據(jù)分析，選擇KO2作為生氧藥品的原因是。【實(shí)驗(yàn)反思】（5）針對(duì)模擬裝置中沒有驗(yàn)證二氧化碳是否含有水，翟同學(xué)提出方案：在進(jìn)入生氧物品前的導(dǎo)管中放置一片石蕊試紙，證明二氧化碳中含有水的現(xiàn)象是。（6）生氧裝置內(nèi)超氧化鉀與水反應(yīng)也能產(chǎn)生氧氣，若參加反應(yīng)的超氧化鉀質(zhì)量為7.1g，通過反應(yīng)最多可生成氧氣的質(zhì)量是多少？（寫出計(jì)算過程）（反應(yīng)方程式為4KO2+2H2O═4KOH+3O2↑）15．化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)探究是學(xué)習(xí)化學(xué)的重要手段。（一）學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，某同學(xué)想：氧化銅能否起到類似二氧化錳的催化劑作用呢？于是進(jìn)行以下探究。【猜想】Ⅰ、氧化銅不是催化劑、也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；Ⅱ、氧化銅參與反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生了改變；Ⅲ、氧化銅是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后。【實(shí)驗(yàn)】用天平稱量0.2g氧化銅（CuO），取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：（1）填寫下表：步驟③現(xiàn)象步驟⑥結(jié)果步驟⑦現(xiàn)象結(jié)論帶火星的木條復(fù)燃溶液中有氣泡放出猜想Ⅰ、Ⅱ不成立；猜想Ⅲ成立。（2）步驟①的目的是。（3）步驟④需要用到的儀器有：鐵架臺(tái)、燒杯、漏斗、。所缺儀器在此步驟中的作用是。（二）以下是某研究小組探究影響化學(xué)反應(yīng)快慢的一些因素的相關(guān)數(shù)據(jù)（常溫通常指20℃；“濃度”指溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)）實(shí)驗(yàn)序號(hào)過氧化氫溶液濃度/%過氧化氫溶液質(zhì)量/g溫度/℃二氧化錳用量/g氧氣體積/mL反應(yīng)所需時(shí)間/s①512200.212511②3012200.21252③301240/125148④301290/12582（1）通過實(shí)驗(yàn)①和②對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與有關(guān)。（2）通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)和可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是。（3）由上述實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣的最合適的條件是。16．科學(xué)探究與實(shí)踐是我們需要不斷培養(yǎng)的學(xué)科核心素養(yǎng)。某興趣小組利用如圖一所示的裝置做了電解水的實(shí)驗(yàn)。（1）將燃著的木條放入a管收集的氣體中，可以看到的現(xiàn)象。（2）電解水時(shí)，通常要加入少量氫氧化鈉（NaOH）溶液，氫氧化鈉（NaOH）的作用是。小組同學(xué)在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)向水中加入食鹽氯化鈉（NaCl）也可以達(dá)到加氫氧化鈉溶液類似的作用（如圖二），但是通電一段時(shí)間后發(fā)現(xiàn)與正極相連的石墨電極上出現(xiàn)黃綠色氣體。【提出問題】加入氯化鈉的水通電時(shí)，兩電極。上分別生成了什么氣體？【查閱資料】①氯氣（Cl2）是一種黃綠色、有刺激性氣味的有毒氣體。②常溫下1體積水里能溶解2體積的氯氣；③氫氧化鈉（NaOH）呈堿性，酚酞遇堿變紅色。【提出假設(shè)】（3）猜想Ⅰ：氧氣和氯氣；猜想Ⅱ：氫氣和氧氣；猜想Ⅲ：。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】（4）用圖二裝置對(duì)加入氯化鈉的水進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象解釋或結(jié)論①通電一段時(shí)間后，用a、b兩支試管分別收集兩石墨電極上產(chǎn)生的氣體，觀察氣體顏色試管a收集到黃綠色氣體，試管b收集到無色氣體猜想錯(cuò)誤②用拇指堵住試管b，移近點(diǎn)燃的酒精燈，移開拇指點(diǎn)火聽到爆鳴聲證明b中收集到的氣體為，猜想Ⅲ正確【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（5）氯化鈉溶液通電時(shí)，氯化鈉（NaCl）和水反應(yīng)除了生成兩種氣體外，還生成了一種能使酚酞變紅的物質(zhì)。該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為：。根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)，電解水中加氯化鈉溶液無法證明水的組成。【反思與評(píng)價(jià)】（6）為研究影響電解水反應(yīng)速率的因素，興趣小組的同學(xué)利用12V直流電源進(jìn)行了相關(guān)實(shí)驗(yàn)探究，（以下氫氧化鈉溶液體積均為100mL）數(shù)據(jù)如下：編號(hào)溫度NaOH溶液濃度b管氣體體積a管氣體體積。電解時(shí)間A20℃2%20mL9.8mL54.0sB20℃5%20mL9.8mL36.2sC30℃2%20mL9.9mLXD30℃5%20mL9.9mL35.4s①比較實(shí)驗(yàn)A和B，可得到的結(jié)論是。②分析四組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)C的電解時(shí)間X可能是（填字母）。A．32.4sB．35.2sC．50.2sD．55.6s③當(dāng)其他條件不變時(shí)，增大電壓也能加快電解水的反應(yīng)速率。在B實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，增加實(shí)驗(yàn)證明，其方案是：。17．學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過氧化氫溶液分解有催化作用的知識(shí)后，同學(xué)們對(duì)催化劑產(chǎn)生了興趣，他們開展了以下探究。實(shí)驗(yàn)探究一：比較催化劑種類對(duì)過氧化氫溶液分解速率的影響Ⅰ.很多植物對(duì)過氧化氫溶液的分解有催化作用。Ⅱ.壓強(qiáng)傳感器可以測(cè)量密閉體系內(nèi)氣體壓強(qiáng)的變化。Ⅲ.過氧化氫溶液催化分解反應(yīng)過程中放出熱量。【實(shí)驗(yàn)操作】①在27.8℃，100.7kPa時(shí)，將具支試管與壓強(qiáng)傳感器連接（如圖1所示），取3.0g植物碎末放入具支試管中。②把5mL3%過氧化氫溶液，倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞，同時(shí)采集數(shù)據(jù)。更換相同質(zhì)量，不同種類植物碎末，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①和②。③不加入植物碎末，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①和②。④將采集到的數(shù)據(jù)用電腦進(jìn)行處理，得到反應(yīng)前后壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線如圖2。（1）實(shí)驗(yàn)操作③的目的是。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論1】（2）由圖2可知，催化效果最好的是。【交流反思】（3）上海青葉作催化劑時(shí)，200s前曲線迅速升高的原因是（填字母序號(hào)）。A.上海青葉作催化劑，加快過氧化氫的分解，產(chǎn)生了大量的氧氣B.過氧化氫分解時(shí)放出熱量，溫度升高C.上海青葉分解產(chǎn)生氧氣實(shí)驗(yàn)探究二：比較催化劑用量對(duì)過氧化氫溶液分解速率的影響【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在30.2℃，壓強(qiáng)100.5kPa時(shí)，選擇質(zhì)量各為1g、2g、3g的上海青葉碎末，均與2mL3%過氧化氫溶液反應(yīng)，獲得數(shù)據(jù)如圖3所示。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】（4）由圖3可知，在t1秒內(nèi)，上海青葉用量為時(shí)，過氧化氫溶液分解速率最快；圖中三條曲線最終將重合在一起，其理由是。【拓展延伸】（5）寫出過氧化氫在上海青葉催化下分解的文字（或符號(hào)）表達(dá)式。18．化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。Ⅰ、利用圖1裝置研究過氧化氫溶液的分解反應(yīng)，所得結(jié)果如圖2所示。據(jù)圖回答：（1）寫出圖1中反應(yīng)的文字表達(dá)式。（2）圖2中，a點(diǎn)對(duì)應(yīng)的操作是。（3）圖2中，通過對(duì)比c點(diǎn)和e點(diǎn)能驗(yàn)證反應(yīng)速率與過氧化氫溶液濃度的關(guān)系是；得出該結(jié)論還可以通過對(duì)比（填字母序號(hào)）。A.b點(diǎn)和d點(diǎn)B.b點(diǎn)和e點(diǎn)C.d點(diǎn)和e點(diǎn)Ⅱ、小明上網(wǎng)查閱資料，許多物質(zhì)都可以做過氧化氫分解的催化劑，如馬鈴薯。于是他和化學(xué)興趣小組的同學(xué)找來馬鈴薯，制成粉末并進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)探究。【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入A、B兩支試管中，向A試管中加入ag馬鈴薯粉末，向B試管中加入ag二氧化錳粉末，觀察現(xiàn)象。兩試管中均產(chǎn)生氣泡，且B比A中產(chǎn)生氣泡更平穩(wěn)、更多。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（4）通過實(shí)驗(yàn)探究的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論是完成以下問題獎(jiǎng)勵(lì)3分，化學(xué)試卷總分不超過40分。【實(shí)驗(yàn)拓展】（5）已知馬鈴薯中的過氧化氫酶能改變過氧化氫分解的速度。分別量取5mL5%過氧化氫溶液放入C、D兩支試管中，向C試管中加入ag新鮮馬鈴薯粉末。向D試管中加入ag煮熟馬鈴薯粉末，觀察現(xiàn)象如下表：C試管中現(xiàn)象有大量氣泡產(chǎn)生D試管中現(xiàn)象無氣泡產(chǎn)生通過上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知煮熟馬鈴薯粉末不能加快過氧化氫分解。你認(rèn)為其原因是。【實(shí)踐反思】（6）溫度升高過氧化氫的分解速率會(huì)加快，某同學(xué)取足量2%的過氧化氫溶液進(jìn)行加熱，如圖所示，可實(shí)驗(yàn)中帶火星的木條往往難以復(fù)燃，請(qǐng)解釋原因。19．關(guān)于催化劑的研究是一項(xiàng)重要的課題，某小組開展了“探究催化劑的奧秘”項(xiàng)目化學(xué)習(xí)。任務(wù)一：認(rèn)識(shí)催化劑【小組討論】（1）催化劑在化工生產(chǎn)中起著重要作用，下列說法正確的是（填字母）。A．不加入催化劑化學(xué)反應(yīng)就不能發(fā)生B．在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的化學(xué)性質(zhì)不發(fā)生改變C．用作催化劑的物質(zhì)不可能是其他反應(yīng)的反應(yīng)物或生成物D.在化學(xué)反應(yīng)前后催化劑的質(zhì)量不發(fā)生改變?nèi)蝿?wù)二：探究催化劑的催化效果【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在兩支試管中分別加入10mL5%的過氧化氫溶液，一支加入1g二氧化錳，另一支加入1g氧化銅按圖1所示裝置分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)時(shí)傾斜錐形瓶使過氧化氫溶液與催化劑完全接觸，測(cè)得相同條件下瓶?jī)?nèi)氣壓隨時(shí)間的變化如圖2所示。【反思評(píng)價(jià)】（2）實(shí)驗(yàn)表明過氧化氫能被氧化銅催化分解，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式。（3）對(duì)比分析圖2中的（填字母）點(diǎn)，可知化學(xué)反應(yīng)速率與催化劑的種類有關(guān)。（4）請(qǐng)從催化劑的角度解釋在實(shí)驗(yàn)過程中，上述兩個(gè)反應(yīng)雖化學(xué)反應(yīng)速率不同，但完全反應(yīng)后兩個(gè)裝置內(nèi)壓強(qiáng)相同的原因是。20．現(xiàn)代化工生產(chǎn)中，90%以上的化工產(chǎn)品，是借助催化劑生產(chǎn)出來的。請(qǐng)和學(xué)習(xí)小組同學(xué)一起開展“有關(guān)催化過氧化氫分解”的實(shí)驗(yàn)探究。Ⅰ.驗(yàn)證MnO2對(duì)過氧化氫分解的作用【實(shí)驗(yàn)1】利用下圖裝置，測(cè)得瓶?jī)?nèi)氣壓隨時(shí)間變化的圖像。（1）甲中氣壓變大的原因是（用符號(hào)表達(dá)式表示）。（2）為探究MnO2在實(shí)驗(yàn)中是否起催化作用，需補(bǔ)做如下實(shí)驗(yàn)（無需寫出具體操作）：a.驗(yàn)證MnO2的化學(xué)性質(zhì)是否改變。b.。Ⅱ.探究下列物質(zhì)對(duì)過氧化氫分解的作用【實(shí)驗(yàn)2】分別用0.1gMnO2、CuO粉末和土豆泥，按下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，各時(shí)間收集的氧氣總體積如下表：15s30s45s60sMnO216263037CuO15232835土豆14202729（3）30s～45s，產(chǎn)生氧氣最多的物質(zhì)是。（4）該方案中測(cè)定氧氣生成速率的方法是。21．某學(xué)校化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組開展了跨學(xué)科的實(shí)踐活動(dòng)。Ⅰ.比較植物種類對(duì)過氧化氫溶液分解的影響【查閱資料】過氧化氫分解會(huì)放出大量的熱，除了二氧化錳、硫酸銅以外，動(dòng)、植物細(xì)胞中含有的過氧化氫酶也可以作過氧化氫分解的催化劑，但溫度過高，過氧化氫酶的催化活性會(huì)降低。【實(shí)驗(yàn)步驟】①連接具支試管與壓強(qiáng)傳感器（如圖1所示），取2.0g植物碎末放入具支試管中。②量取2mL3%過氧化氫溶液，倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞，采集數(shù)據(jù)。③更換相同質(zhì)量，不同種類的植物碎末，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①和②。④不加入植物碎末，重復(fù)實(shí)驗(yàn)①和②，做空白實(shí)驗(yàn)。⑤將采集到的數(shù)據(jù)用電腦進(jìn)行處理，得到反應(yīng)前后壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線如圖2。【實(shí)驗(yàn)分析】（1）由圖2可知，催化效果最好的是。（2）根據(jù)資料推測(cè)：過氧化氫酶質(zhì)量過大，可能導(dǎo)致反應(yīng)速率突然變慢，理由是。Ⅱ.利用脫氧劑測(cè)定空氣中氧氣含量化學(xué)小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)食品包裝中的脫氧劑能吸收氧氣，于是利用脫氧劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)步驟】①取一根有機(jī)玻璃管，用橡膠塞將一端密封；②將食品脫氧劑粉末迅速裝入有機(jī)玻璃管，立即向管口注入一滴水將其密封，水滴的右端標(biāo)為A，彈動(dòng)玻璃管使粉末分布均勻且緊密，脫氧劑的左端標(biāo)為O，如圖3所示：③水平滾動(dòng)玻璃管，使粉末平鋪在玻璃管中，靜置至水滴不再移動(dòng)，水滴的右端標(biāo)為B，如圖4所示：④用刻度尺測(cè)量出AO段和AB段的長(zhǎng)度，將數(shù)據(jù)記錄。實(shí)驗(yàn)AO/mmAB/mm數(shù)據(jù)525.5110.0【實(shí)驗(yàn)分析】（3）若把AO看成空氣的體積，則AB相當(dāng)于。（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算測(cè)得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為（結(jié)果精確到0.1%）。（5）實(shí)驗(yàn)步驟③中，將食品脫氧劑粉末平鋪在玻璃管中的目的是。（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，在方便操作的前提下實(shí)驗(yàn)中使用的玻璃管越（填“粗”或“細(xì)”）實(shí)驗(yàn)結(jié)果越準(zhǔn)確。22．【基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與跨學(xué)科實(shí)踐】（1）實(shí)驗(yàn)室制取O2及性質(zhì)檢驗(yàn)i.圖1中儀器①的名稱是。ii.實(shí)驗(yàn)室加熱高錳酸酸鉀制取氧氣，從圖1中選擇的發(fā)生裝置是（填字母），反應(yīng)化學(xué)方程式為。iii.圖2的現(xiàn)象是，實(shí)驗(yàn)后，同學(xué)們發(fā)現(xiàn)集氣瓶底部炸裂，原因可能是。（2）化學(xué)小組在“設(shè)計(jì)和制作簡(jiǎn)易供氧器”的實(shí)踐活動(dòng)中，探究影響供氧劑過碳酸鈉產(chǎn)氧速率的因素。【查閱資料】Ⅰ.化學(xué)小組研究了圖3所示的某品牌制氧機(jī)的裝置原理后，利用身邊物品自制了如圖4所示的簡(jiǎn)易供氧器。Ⅱ.過碳酸鈉為白色固體，遇水能產(chǎn)生碳酸鈉和過氧化氫，需在低溫干燥環(huán)境中保存。實(shí)驗(yàn)1：探究藥品用量、溫度對(duì)產(chǎn)氧速率的影響【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】在不同溫度下，取一定質(zhì)量的過碳酸鈉和MnO2放入b瓶中，并加入相同體積的水，測(cè)得平均產(chǎn)氧速率數(shù)據(jù)如下表所示。序號(hào)過碳酸鈉質(zhì)量/gMnO2質(zhì)量/g溫度/℃平均產(chǎn)氧速率mL/s①100.3262.73②200.3268.56③100.3414.54實(shí)驗(yàn)2：探究加水量對(duì)產(chǎn)氧速率的影響【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】20℃時(shí)，取一定質(zhì)量的過碳酸鈉和MnO2放入b瓶中，并加入不同體積的水，測(cè)得平均產(chǎn)氧速率變化數(shù)據(jù)如下表所示。序號(hào)過碳酸鈉質(zhì)量/gMnO2質(zhì)量/g加水體積/mL平均產(chǎn)氧速率mL/s④2402.535033.3⑤2402.550015⑥2402.580010【解釋與結(jié)論】i.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)①②的目的是。ii.由①③可以得到的結(jié)論是。【反思與評(píng)價(jià)】iii.由上述實(shí)驗(yàn)可知，適當(dāng)增加加水量可減緩產(chǎn)氧速率，其證據(jù)是。iv.某同學(xué)欲進(jìn)一步探究MnO2質(zhì)量對(duì)產(chǎn)氧速率有影響，設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：20℃時(shí)，。23．某學(xué)校化學(xué)興趣小組開展以下化學(xué)實(shí)驗(yàn)探究及跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)。根據(jù)材料回答相關(guān)問題。Ⅰ.比較植物種類對(duì)過氧化氫溶液分解的影響【查閱資料】過氧化氫分解會(huì)放出大量的熱，除了二氧化錳、硫酸銅以外，動(dòng)、植物細(xì)胞中含有的過氧化氫酶也可以作過氧化氫分解的催化劑，但溫度過高，過氧化氫酶的催化活性會(huì)降低。【實(shí)驗(yàn)步驟】①取2.0g植物碎末放入具支試管中、并將具支試管與壓強(qiáng)傳感器連接（如圖1所示）。②量取2mL3%過氧化氫溶液，倒入具支試管中并立即塞上橡膠塞，采集數(shù)據(jù)。③更換相同質(zhì)量，不同種類的植物碎末，重復(fù)步驟①和②。④不加入植物碎末，重復(fù)步驟①和②，做空白實(shí)驗(yàn)。⑤將壓力傳感器采集到的數(shù)據(jù)用電腦進(jìn)行處理，得到反應(yīng)前后壓強(qiáng)隨時(shí)間變化曲線如圖2。【實(shí)驗(yàn)分析】（1）由圖2可知，催化效果最好的是（填植物碎末名稱）；（2）根據(jù)資料推測(cè)：過氧化氫酶質(zhì)量過大，可能導(dǎo)致反應(yīng)速率突然變慢，原因可能是。Ⅱ.利用食品脫氧劑測(cè)定空氣中氧氣含量興趣小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)食品包裝中的脫氧劑能吸收氧氣，于是利用脫氧劑進(jìn)行空氣中氧氣含量測(cè)定的探究實(shí)驗(yàn)。【實(shí)驗(yàn)步驟】①取一根有機(jī)玻璃細(xì)管，將其右端密封；②將食品脫氧劑粉末迅速裝入有機(jī)玻璃管右端，將脫氧劑的左端標(biāo)為0；立即向管口注入一滴水將其密封，水珠處標(biāo)為A，如圖3所示；③水平滾動(dòng)玻璃管，使粉末平鋪在玻璃管中，靜置至水珠不再移動(dòng)，水珠停留處標(biāo)為B，如圖4所示；實(shí)驗(yàn)AO/mmBO/mm數(shù)據(jù)525.5405④用精確度為1mm的刻度尺測(cè)量出AO段和BO段的長(zhǎng)度，重復(fù)操作3次，得到的最終數(shù)據(jù)記錄如表。【實(shí)驗(yàn)分析】（3）表中的數(shù)據(jù)有一個(gè)記錄有誤，應(yīng)更正為；（4）根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計(jì)算，空氣中氧氣的體積百分?jǐn)?shù)為（結(jié)果精確到0.1%）。【實(shí)驗(yàn)探究】有同學(xué)提出上述實(shí)驗(yàn)誤差較大，裝置和操作本身存在較大問題。經(jīng)過老師指導(dǎo)，現(xiàn)改進(jìn)如下：實(shí)驗(yàn)操作改為：如圖5、圖6所示，④關(guān)閉活塞K，在右端粗管中加入裹有足量食品脫氧劑的石棉絨，塞緊右端涂有凡士林（防漏、潤(rùn)滑）的活塞，充分反應(yīng)到活塞不再向左移時(shí)，固定好活塞。⑤再在左端細(xì)管口注入水滴，穩(wěn)定后，記錄A點(diǎn)，并測(cè)理出AO長(zhǎng)度為512.0mm。⑥然后緩緩打開活塞K，充分反應(yīng)到水珠不再向右移動(dòng)時(shí)，記錄B點(diǎn)，并測(cè)量出B0長(zhǎng)度為405.0mm。計(jì)算出氧氣的體積百分?jǐn)?shù)約為20.9%。（5）這樣改進(jìn)的目的主要是排除了食品脫氧劑縫隙中所含的（填化學(xué)式）的干擾。（6）根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，在方便操作的前提下實(shí)驗(yàn)中使用的玻璃管越（填“粗”或“細(xì)”）實(shí)驗(yàn)結(jié)果越精確。24．小焦同學(xué)用“雙氧水”（過氧化氫溶液）沖洗傷口時(shí)，不小心將過氧化氫溶液滴到水泥地板上，發(fā)現(xiàn)有大量氣泡產(chǎn)生。【查閱資料】①水泥塊中含有的氯化鐵，二氧化錳，碘化鉀都可以作過氧化氫分解的催化劑。②氣壓傳感器能描繪出密閉容器中壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化曲線（如圖1）。曲線斜率越大，說明過氧化氫分解速度越快，則該條件對(duì)過氧化氫分解速率影響越大。實(shí)驗(yàn)一：探究氯化鐵能否做過氧化氫分解的催化劑。（1）在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)前，要注意檢查裝置的氣密性。檢查圖2裝置氣密性的方法是玻璃管右側(cè)加橡皮管，用止水夾夾住橡皮管，再拉注射器，一段時(shí)間后，注射器（填“能”、“不能”）回到原來的位置，則表明氣密性良好。實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論①向裝有過氧化氫溶液的試管中，伸入帶火星的木條木條不復(fù)燃常溫時(shí)過氧化氫溶液不分解②木條復(fù)燃氯化鐵能加快過氧化氫的分解速率（2）小芳認(rèn)為：僅憑上述兩個(gè)實(shí)驗(yàn)不能證明氯化鐵為過氧化氫分解的催化劑，她覺得還需要證明它在化學(xué)反應(yīng)前后不變。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，氯化鐵能做過氧化氫分解的催化劑，寫出此反應(yīng)的文字表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)二：探究過氧化氫分解速率的影響因素。將體積相同、濃度不同的過氧化氫溶液和不同質(zhì)量的二氧化錳、氯化鐵、碘化鉀分別放在如圖2的密閉容器中，并用氣壓傳感器采集數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)催化劑種類催化劑質(zhì)量/g溫度/℃過氧化氫濃度曲線斜率1二氧化錳0.1102%0.38320.1202%2.14530.3205%6.6374氯化鐵0.3205%0.0995碘化鉀0.3205%0.163（3）由實(shí)驗(yàn)1和2對(duì)比得出結(jié)論是。（4）小明認(rèn)為：不采用氣壓傳感器，還可用100mL量筒、水槽、秒表等，通過測(cè)量，判斷過氧化氫的分解速率。（5）分析上表，過氧化氫分解速率的影響因素，除了溫度，還有、（填兩種即可）。25．探究實(shí)驗(yàn)展示了化學(xué)的無窮魅力。我們?cè)趯?shí)驗(yàn)的過程中也提煉了許多探究方法。【提出問題】小張想探究分子的運(yùn)動(dòng)速率與相對(duì)分子質(zhì)量的關(guān)系。【假設(shè)猜想】①；②。【查閱資料】已知濃氨水能揮發(fā)出氨氣，濃鹽酸能揮發(fā)出氯化氫氣體。二者接觸反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生白煙（即NH4Cl固體）。【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】如圖所示，在玻璃管兩端分別放入蘸有濃氨水和濃鹽，酸的棉花團(tuán)。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】C處產(chǎn)生的白煙較多.【解釋與結(jié)論】①氨分子的相對(duì)分子質(zhì)量（填“大于”、“等于”或“小于”）氯化氫分子的相對(duì)分子質(zhì)量，由此可知，相對(duì)分子質(zhì)量越（填“大”或“小”），分子的速率越（填“快”或“慢”）。②反應(yīng)的化學(xué)方程式為。【拓展探究】小張?jiān)谕瓿缮鲜鰧?shí)驗(yàn)后，還想研究分子運(yùn)動(dòng)速率與溫度的關(guān)系。他將等量的品紅分別滴入到等量的熱水和冷水中，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表所示。實(shí)驗(yàn)過程冷水熱水開始紅色擴(kuò)散較慢紅色擴(kuò)散較快長(zhǎng)久放置最終均成為紅色、均勻、透明的液體依據(jù)此實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出的結(jié)論是。

影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究參考答案與試題解析一．科學(xué)探究題（共25小題）1．2021年10月6日，諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)名單公布。本杰明?李斯特和戴維?麥克米倫因在“發(fā)展不對(duì)稱有機(jī)催化”方面作出的卓越貢獻(xiàn)而獲獎(jiǎng)，催化劑在生產(chǎn)、生活和科研中的地位越來越重要。化學(xué)興趣小組以“催化劑”為主題，進(jìn)行大單元學(xué)習(xí)。活動(dòng)一：驗(yàn)證二氧化錳能催化過氧化氫的分解。某同學(xué)用電子天平稱取1.0g二氧化錳，按照下圖步驟進(jìn)行探究活動(dòng)。（1）說明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是①中帶火星的木條不復(fù)燃，③中帶火星的木條復(fù)燃。上述步驟中，對(duì)比步驟③④（填步驟）序號(hào)），說明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變。步驟⑤稱量，二氧化錳質(zhì)量仍為1.0g。得出結(jié)論：二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。活動(dòng)二：探究影響過氧化氫分解速率的因素【猜想假設(shè)】猜想1：催化劑的種類猜想2：過氧化氫溶液的濃度猜想3：溫度【實(shí)驗(yàn)探究】學(xué)生利用如圖1所示裝置，用相同體積的過氧化氫溶液（40mL），以收集50mL的氣體為標(biāo)準(zhǔn)，比較反應(yīng)的快慢，實(shí)驗(yàn)方案如表所示：序號(hào)溫度/℃過氧化氫溶液濃度1g催化劑時(shí)間/sl205%二氧化錳3622010%二氧化錳143205%氧化銅x4805%二氧化錳28（2）寫出實(shí)驗(yàn)3發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式H2O（3）對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3的數(shù)據(jù)，得出二氧化錳的催化效果比氧化銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是x＞36。【拓展延伸】在實(shí)驗(yàn)3中，學(xué)生將注射器換成了壓強(qiáng)傳感器，測(cè)得了實(shí)驗(yàn)過程中裝置內(nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如圖2所示。實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生觸摸錐形瓶外壁，有發(fā)燙的感覺，至反應(yīng)結(jié)束后，發(fā)生裝置的溫度慢慢趨于常溫。（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)探究推知，過氧化氫分解過程中放出（填“吸收”或“放出”）熱量。（5）分析圖2發(fā)現(xiàn)：反應(yīng)速率在不斷發(fā)生改變。反應(yīng)過程中從開始到結(jié)束影響反應(yīng)速率的因素有溫度、過氧化氫溶液的濃度（填2種）。（6）圖2中，CD段壓強(qiáng)降低的主要原因是：完全反應(yīng)后不再放熱，溫度降低。【分析】過氧化氫在催化劑催化作用下分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。催化劑能夠改變反應(yīng)速率，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，不同的催化劑，催化效果不同。【解答】解：（1）說明二氧化錳能加快過氧化氫分解速率的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是①中帶火星的木條不復(fù)燃，③中帶火星的木條復(fù)燃；步驟③反應(yīng)停止后再加入過氧化氫溶液，步驟④帶火星的木條復(fù)燃，說明又有氧氣生成，則上述步驟中，對(duì)比步驟③④，說明二氧化錳化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后沒有改變；（2）實(shí)驗(yàn)3發(fā)生的反應(yīng)是過氧化氫在氧化銅的催化作用下分解生成水和氧氣，符號(hào)表達(dá)式為H2（3）催化效果越好，反應(yīng)速率越快，則收集50mL氣體所需時(shí)間越短，因此對(duì)比實(shí)驗(yàn)1和3的數(shù)據(jù)，得出二氧化錳的催化效果比氧化銅強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)依據(jù)是x＞36；（4）實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生觸摸錐形瓶外壁，有發(fā)燙的感覺，說明過氧化氫分解過程中放出熱量；（5）由圖2可知，反應(yīng)速率在不斷發(fā)生改變，最開始反應(yīng)速率比較慢，隨著反應(yīng)放熱，溫度升高，反應(yīng)速率加快，但隨著過氧化氫溶液的濃度減小，反應(yīng)速率減慢，則反應(yīng)過程中從開始到結(jié)束影響反應(yīng)速率的因素有溫度、過氧化氫溶液的濃度；（6）由圖2可知，C點(diǎn)壓強(qiáng)達(dá)到最高，說明此時(shí)過氧化氫完全分解，不再產(chǎn)生氧氣，則CD段壓強(qiáng)降低的主要原因是完全反應(yīng)后不再放熱，溫度降低。故答案為：（1）①中帶火星的木條不復(fù)燃，③中帶火星的木條復(fù)燃；③④。（2）H2（3）x＞36。（4）放出。（5）溫度、過氧化氫溶液的濃度。（6）完全反應(yīng)后不再放熱，溫度降低。【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。2．過氧化氫溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，實(shí)驗(yàn)室常用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣。【查閱資料】將新制的5%濃度的過氧化氫溶液加熱到65℃時(shí)就有氧氣產(chǎn)生，加熱到80℃時(shí)就有較多氧氣產(chǎn)生。（1）興趣小組同學(xué)按以下步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：①在試管中加入5mL“雙氧水”，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條未復(fù)燃；②用酒精燈給上述試管加熱，液體中有氣泡產(chǎn)生，把帶火星的木條伸入試管中，發(fā)現(xiàn)木條仍未復(fù)燃；③用如圖A裝置進(jìn)行操作，帶火星的木條復(fù)燃，則水槽中冰水所起的作用是冷凝水蒸氣。（2）如表是興趣小組同學(xué)探究影響過氧化氫分解速率的部分因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)序號(hào)過氧化氫溶液的濃度/%過氧化氫溶液的體積/mL溫度/℃二氧化錳的用量/g收集氧氣的體積/mL反應(yīng)所需的時(shí)間/s①55200.1416.75②155200.146.04③305350249.21④3055502x①請(qǐng)寫出實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫溶液和二氧化錳制取氧氣的文字表達(dá)式過氧化氫二氧化錳→②表格中的x＜49.21（填“＞”、“＝”或“＜”），可知，溫度越高，過氧化氫分解速率越快。③從實(shí)驗(yàn)①②（填序號(hào)）對(duì)比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。（3）興趣小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)比較二氧化錳、氧化銅對(duì)過氧化氫分解速率的影響。所用實(shí)驗(yàn)裝置如圖B所示。在試管中分別加入等質(zhì)量的氧化銅和二氧化錳，分別將注射器內(nèi)盛有的等體積等濃度的過氧化氫溶液快速注入試管中，再利用注射器收集氧氣。①通過實(shí)驗(yàn)得出，二氧化錳能更好地加快過氧化氫分解速率；②欲證明二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。【拓展】（4）如圖C為過氧化氫溶液加入氧化銅時(shí)制取氧氣的曲線，t1﹣t2時(shí)間段反應(yīng)速率逐漸變慢（選填“快”或“慢”）；原因是過氧化氫濃度逐漸降低。（5）請(qǐng)結(jié)合題中信息，在圖中補(bǔ)畫出加入二氧化錳制取氧氣的曲線（假設(shè)兩種情況下過氧化氫均完全分解，且氧氣均被注射器收集到）。【分析】過氧化氫在催化劑催化作用下分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。催化劑能夠改變反應(yīng)速率，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，不同的催化劑，催化效果不同。【解答】解：（1）如圖裝置進(jìn)行操作，水槽中冰水所起的作用是冷凝水蒸氣。（2）①過氧化氫在二氧化錳催化下，生成水和氧氣，文字表達(dá)式為：過氧化氫二氧化錳②溫度越高，過氧化氫分解速率越快，因此，收集相同體積氣體需要的時(shí)間少，所以，x＜49.21。③從表格可知，實(shí)驗(yàn)①②是過氧化氫濃度不同，而其它反應(yīng)時(shí)的各種量相同，因此，從實(shí)驗(yàn)①②對(duì)比可知，過氧化氫分解速率與過氧化氫溶液的濃度有關(guān)。（3）催化劑的特點(diǎn)可概括為“一變，兩不變”，兩不變是指作為某個(gè)反應(yīng)的催化劑，本身在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，因此，欲證明二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，還需要補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。（4）由圖可知，t1～t2時(shí)間段曲線逐漸變平緩，說明反應(yīng)速率又逐漸變慢，這是原因隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過氧化氫溶液濃度在不斷降低。（5）由題干可知，與氧化銅相比二氧化錳能更好地加快過氧化氫分解速率，即相同時(shí)間收集的氧氣體積越大，催化效果越好，當(dāng)反應(yīng)結(jié)束時(shí)，等體積、無論是用何種催化劑，等濃度的過氧化氫溶液生成的氧氣體積相等，說明催化劑不能改變生成氧氣的量，因此，補(bǔ)畫加入二氧化錳制取氧氣的曲線后的圖像為：。故答案為：（1）冷凝水蒸氣。（2）過氧化氫二氧化錳→水+氧氣（3）二氧化錳在反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變。（4）慢；過氧化氫濃度逐漸降低。（5）。【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。3．某小組同學(xué)對(duì)生活中的水展開了項(xiàng)目式學(xué)習(xí)探究。活動(dòng)一：認(rèn)識(shí)水的蒸發(fā)：（1）下圖反映燒杯內(nèi)的水在不同溫度下汽化時(shí)發(fā)生變化的微觀示意圖，請(qǐng)將50℃時(shí)相同空間內(nèi)對(duì)應(yīng)的微觀示意圖補(bǔ)充完整（圖中“●”表示氧原子，“〇”表示氫原子）。活動(dòng)二：探究水的組成：某化學(xué)興趣小組在實(shí)驗(yàn)室里進(jìn)行電解水實(shí)驗(yàn)。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】如圖所示，在電解玻璃管里加滿水（水中加入少量氫氧化鈉溶液），接通直流電源，一段時(shí)間后斷開電源，并檢驗(yàn)反應(yīng)中產(chǎn)生的氣體。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（2）打開管b活塞，在管口放入燃著木條觀察到氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】（3）該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的。（4）該反應(yīng)的文字表達(dá)式為：水通電→氫氣+氧氣活動(dòng)三：探究影響電解水速率的因素以收集20mL氫氣為標(biāo)準(zhǔn)，記錄時(shí)間和收集氧氣的體積，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：溫度/℃外加電壓/V氧氣/mL時(shí)間/s①1569.954.6②15910.023.4③15129.015.0④3069.646.2⑤4569.735.4（5）實(shí)驗(yàn)①②③可探究外加電壓對(duì)電解水速率的影響，欲探究溫度對(duì)電解水速率的影響，應(yīng)選擇的實(shí)驗(yàn)組是①④⑤（填實(shí)驗(yàn)序號(hào)）。（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是在相同溫度下，外加電壓越大，電解水速率越快或在相同電壓下，溫度越高，電解水速率越快（寫出1點(diǎn)）。【分析】水分子之間有間隔，溫度升高，水分子間隔變大。電解水時(shí)，正極產(chǎn)生的是氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氫氣燃燒生成水，氧氣和氫氣的體積比約為1：2，質(zhì)量比是8：1。【解答】解：（1）溫度升高，水分子間隔變大，與20℃時(shí)對(duì)應(yīng)的微觀示意圖相比，50℃時(shí)相同空間內(nèi)對(duì)應(yīng)的分子個(gè)數(shù)減少，則50℃時(shí)對(duì)應(yīng)的微觀示意圖為。（2）電解水時(shí)，正極上產(chǎn)生氧氣，負(fù)極上產(chǎn)生氫氣，氫氣與氧氣的體積比為2：1，則b管中的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，打開管b活塞，在管口放入燃著木條觀察到氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。（3）水在通電條件下生成氫氣和氧氣，氫氣由氫元素組成，氧氣由氧元素組成，則該實(shí)驗(yàn)說明水是由氫元素和氧元素組成的。（4）水在通電條件下生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的文字表達(dá)式為：水通電（5）實(shí)驗(yàn)①②③的溫度相同，外加電壓不同，可探究外加電壓對(duì)電解水速率的影響。實(shí)驗(yàn)①④⑤的外加電壓均為6V，且溫度互不相同，可用于探究溫度對(duì)電解水速率的影響。（6）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以得出：在相同溫度下，外加電壓越大，電解水速率越快或在相同電壓下，溫度越高，電解水速率越快。故答案為：（1）。（2）氣體燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。（3）氫元素和氧元素。（4）水通電（5）外加電壓；①④⑤。（6）在相同溫度下，外加電壓越大，電解水速率越快或在相同電壓下，溫度越高，電解水速率越快。【點(diǎn)評(píng)】電解水生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成的，同時(shí)說明在化學(xué)變化中分子可分，原子不可分。4．某化學(xué)興趣小組用如圖實(shí)驗(yàn)裝置（氣密性良好）探究影響電解水反應(yīng)快慢的因素。溫度20℃時(shí)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅰ，數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)液體種類電壓/V時(shí)間/minH2體積/mLO2體積/mLⅠ①200mL蒸餾水24500②200mL蒸餾水1045極少極少③200mL蒸餾水164552.5（1）能燃燒且產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰的是a（選填“a”或“b”）管內(nèi)氣體。（2）電解水的符號(hào)表達(dá)式為H2O（3）通過實(shí)驗(yàn)Ⅰ可知電解純水的速率很慢，電壓越大，電解水反應(yīng)速率越快。【提出問題】電解純水的速率很慢，還有什么因素會(huì)影響電解水的速率？【查閱資料】水中可加入少量氫氧化鈉以增強(qiáng)導(dǎo)電性。【形成假設(shè)】水中氫氧化鈉的含量會(huì)影響電解水反應(yīng)的速率。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】溫度為20℃時(shí)，在不同條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)Ⅱ，數(shù)據(jù)記錄如下表：實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)序號(hào)液體種類電壓/V時(shí)間/minH2體積/mLO2體積/mLⅡ④cmL蒸餾水+0.8gNaOH1030104.9⑤200mL蒸餾水+1.6gNaOH102.6104.9⑥200mL蒸餾水+3.2gNaOH102.0105.0⑦200mL蒸餾水+4gNaOH10d105.0（4）從實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)角度考慮，實(shí)驗(yàn)④中蒸餾水的體積c＝200。【得出結(jié)論】（5）可得出的結(jié)論是氫氧化鈉的含量越大，反應(yīng)速率越快。【交流討論】（6）表中部分?jǐn)?shù)據(jù)氫氣與氧氣的體積比略大于2：1，從物質(zhì)性質(zhì)角度分析可能的原因是相同條件下，氧氣在水中的溶解能力大于氫氣；氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑，部分氧氣與電極發(fā)生反應(yīng)。（答兩點(diǎn)即可）（7）預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)⑦中所用時(shí)間d＜（選填“＞”或“＜”）2min。【分析】電解水時(shí)，正極產(chǎn)生的是氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氫氣燃燒生成水，氧氣和氫氣的體積比約為1：2，質(zhì)量比是8：1。【解答】解：（1）由電解水實(shí)驗(yàn)可知，正極產(chǎn)生的是氧氣，負(fù)極產(chǎn)生的是氫氣，氧氣與氫氣的體積比為1：2，由圖可知b管與電源的正極相連，所以b管中的氣體是氧氣，氧氣不具有可燃性，不能燃燒，a管與電源的負(fù)極相連，所以a管中的氣體是氫氣，氫氣具有可燃性，氫氣燃燒產(chǎn)生淡藍(lán)色火焰。（2）水在通電的條件下反應(yīng)生成氫氣和氧氣，反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式為H2（3）由實(shí)驗(yàn)①②③可知當(dāng)液體種類、時(shí)間相同的條件下，電壓越大，生成的氣體體積越大，電解水反應(yīng)速率越快。（4）該實(shí)驗(yàn)是探究水中氫氧化鈉的含量對(duì)電解水反應(yīng)的速率的影響，所以蒸餾水的體積應(yīng)保持一樣，所以實(shí)驗(yàn)④中蒸餾水的體積c＝200mL；（5）由實(shí)驗(yàn)④⑤⑥可知，當(dāng)液體種類、電壓相同時(shí)，生成等體積的氣體，氫氧化鈉的質(zhì)量越大，需要的時(shí)間越少，所以可得氫氧化鈉的含量越大，反應(yīng)速率越快。（6）相同條件下，氧氣在水中的溶解能力大于氫氣；氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑，部分氧氣與電極發(fā)生反應(yīng)。（7）氫氧化鈉的含量越大，反應(yīng)速率越快，實(shí)驗(yàn)⑦中氫氧化鈉的含量大于實(shí)驗(yàn)⑥中氫氧化鈉的含量，所以反應(yīng)時(shí)間小于2min。故答案為：（1）a。（2）H2（3）電壓。（4）200。（5）氫氧化鈉的含量越大，反應(yīng)速率越快。（6）相同條件下，氧氣在水中的溶解能力大于氫氣；氧氣的化學(xué)性質(zhì)活潑，部分氧氣與電極發(fā)生反應(yīng)。（7）＜。【點(diǎn)評(píng)】電解水生成氫氣和氧氣，說明水是由氫元素和氧元素組成的，同時(shí)說明在化學(xué)變化中分子可分，原子不可分。5．學(xué)習(xí)了二氧化錳對(duì)過氧化氫分解有催化作用的知識(shí)后，我們對(duì)催化劑已有了初步的認(rèn)識(shí)。（1）下列有關(guān)于催化劑的說法中錯(cuò)誤的是ABCD（填字母）A．催化劑只能加快化學(xué)反應(yīng)速率B．催化劑可以增加產(chǎn)物的質(zhì)量C．二氧化錳是可做所有反應(yīng)的催化劑D．一個(gè)化學(xué)反應(yīng)只有一種催化劑實(shí)驗(yàn)一：某同學(xué)想：氧化銅（CuO）能否起到類似的催化劑作用呢？于是進(jìn)行了以下探究。【猜想與假設(shè)】（2）Ⅰ、氧化銅不是催化劑，也不參與反應(yīng)，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變；Ⅱ、氧化銅參與了反應(yīng)產(chǎn)生氧氣，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)發(fā)生改變；Ⅲ、氧化銅是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有變化。【進(jìn)行實(shí)驗(yàn)】用天平稱量0.2gCuO，取5mL5%的過氧化氫溶液于試管中，進(jìn)行如圖實(shí)驗(yàn)：（3）請(qǐng)補(bǔ)充能證明猜想Ⅲ成立的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：步驟③現(xiàn)象為帶火星的木條復(fù)燃，步驟⑥中二氧化錳固體質(zhì)量為0.2g。結(jié)論：猜想Ⅲ成立。（4）步驟①的目的是對(duì)比。（5）定性判斷步驟①和步驟②的反應(yīng)快慢，可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速率。實(shí)驗(yàn)二：探究制取氧氣的適宜催化劑。實(shí)驗(yàn)方案如下：Ⅰ、用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質(zhì)量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用。Ⅱ、取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用如圖1所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。改用其他三種微球，分別重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，得到如圖2所示的錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間變化的曲線圖。（6）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的目的是確保催化劑質(zhì)量相等。（7）從實(shí)驗(yàn)曲線看，催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是CuO（填化學(xué)符號(hào)）。（8）用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因可能是橡皮塞彈出。（9）除上述影響過氧化氫溶液分解的因素外，你認(rèn)為還有哪些因素會(huì)影響過氧化氫溶液的分解速率，請(qǐng)你再探究（探究一種因素即可）影響因素：催化劑顆粒大小；探究方案：取等質(zhì)量顆粒大小不同的氧化銅（催化劑）分別放于兩支試管中，同時(shí)加入5mL5%（等體積等濃度）的過氧化氫溶液，觀察現(xiàn)象。【分析】過氧化氫在催化劑催化作用下分解生成水和氧氣，氧氣能使帶火星的木條復(fù)燃。催化劑能夠改變反應(yīng)速率，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)都不變，不同的催化劑，催化效果不同。【解答】解：（1）A、催化劑可以加快化學(xué)反應(yīng)速率，也可以減慢化學(xué)反應(yīng)速率，故說法錯(cuò)誤；B、催化劑只能改變化學(xué)反應(yīng)速率，不會(huì)改變產(chǎn)物的質(zhì)量，故說法錯(cuò)誤；C、二氧化錳只能作某些反應(yīng)的催化劑，不是可做所有反應(yīng)的催化劑，故說法錯(cuò)誤；D、一個(gè)化學(xué)反應(yīng)可能多種催化劑，例如能作過氧化氫分催化劑有二氧化錳；硫酸銅等，故說法錯(cuò)誤；（2）在化學(xué)反應(yīng)里能改變其他物質(zhì)的化學(xué)反應(yīng)速率，而本身的質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在反應(yīng)前后都沒有發(fā)生變化的物質(zhì)叫做催化劑，猜想Ⅲ：氧化銅是反應(yīng)的催化劑，反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有變化；（3）若能證明猜想Ⅲ成立，氧化銅能加快過氧化氫分解速度，質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)在化學(xué)反應(yīng)前后不變，其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：步驟③現(xiàn)象為帶火星的木條復(fù)燃，步驟⑥中二氧化錳固體質(zhì)量為0.2g；（4）步驟①的目的是對(duì)比，比較過氧化氫在沒有加催化劑時(shí)反應(yīng)速度與添加催化劑后反應(yīng)速度；（5）定性判斷步驟①和步驟②的反應(yīng)快慢，可根據(jù)產(chǎn)生氣泡的速度；（6）每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，海藻酸鈉微球數(shù)應(yīng)相同的目的是確保催化劑質(zhì)量相等；（7）從實(shí)驗(yàn)曲線看，二氧化錳作催化劑時(shí)反應(yīng)速率太快，氧化鐵和三氧化二鉻作催化劑時(shí)反應(yīng)速率太慢，催化效果較好、反應(yīng)溫和的催化劑是氧化銅，其化學(xué)符號(hào)為CuO；（8）用含MnO2的海藻酸鈉微球進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，60s時(shí)壓強(qiáng)瞬間回落，其原因是橡皮塞彈出，氣壓驟然降低；（9）影響因素可能是催化劑顆粒大小，方案：取等質(zhì)量顆粒大小不同的氧化銅（催化劑）分別放于兩支試管中，同時(shí)加入5mL5%（等體積等濃度）的過氧化氫溶液，觀察現(xiàn)象。（影響因素還包括溫度、催化劑的質(zhì)量等）。故答案為：（1）ABCD。（2）質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)沒有變化。（3）帶火星的木條復(fù)燃；0.2。（4）對(duì)比。（5）產(chǎn)生氣泡的速率。（6）確保催化劑質(zhì)量相等。（7）CuO。（8）橡皮塞彈出。（9）催化劑顆粒大小；取等質(zhì)量顆粒大小不同的氧化銅（催化劑）分別放于兩支試管中，同時(shí)加入5mL5%（等體積等濃度）的過氧化氫溶液，觀察現(xiàn)象。【點(diǎn)評(píng)】合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)。6．硫酸銅是實(shí)驗(yàn)中常見的化學(xué)試劑，興趣小組的同學(xué)針對(duì)硫酸銅的性質(zhì)、應(yīng)用、獲取等方面進(jìn)行了項(xiàng)目化的研究。任務(wù)一：研究硫酸銅的性質(zhì)【查閱資料】固體硫酸銅粉末呈白色，遇水會(huì)變藍(lán)；硫酸銅溶液與氫氧化鈉溶液、鐵等能發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。【小組交流】小組同學(xué)對(duì)以下問題進(jìn)行了交流：（1）將硫酸銅粉末露置在空氣中一段時(shí)間后，發(fā)現(xiàn)硫酸銅粉末變藍(lán)，說明空氣中含有水分或水蒸氣。（2）固體硫酸銅粉末呈白色，這是描述硫酸銅的物理性質(zhì)（選填“物理性質(zhì)”或“化學(xué)性質(zhì)”）。任務(wù)二：利用硫酸銅的性質(zhì)驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律西漢時(shí)期的《淮南萬(wàn)畢術(shù)》記載了濕法煉銅工藝：“曾青（硫酸銅溶液）得鐵則化為銅”。同學(xué)們利用其反應(yīng)原理驗(yàn)證質(zhì)量守恒定律。【實(shí)驗(yàn)方法】按照下圖方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將硫酸銅溶液倒入放有鐵絲的錐形瓶中，用電子秤稱量反應(yīng)前后物質(zhì)的質(zhì)量。【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】（3）鐵絲表面有紅色固體出現(xiàn)，溶液逐漸變