Question

常温下，H₂O₂分解生成O₂的速率较为缓慢。研究性学习小组选择“H₂O₂分解生成O₂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：

（提出假设）催化剂的种类会影响H₂O₂分解生成O₂的快慢。

（供选择的试剂）5%H₂O₂溶液、15%H₂O₂溶液、30%H₂O₂溶液、二氧化锰粉末、二氧化锰颗粒、氧化铜粉末

（设计方案）常温下，取两份5%H₂O₂溶液各100mL，分别加入_________，测量各生成一瓶相同O₂所需的时间。

（实验探究）如图是他们进行实验的装置图，此实验中A处宜采用的气体收集方法是______。检查装置气密性良好，将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶气体。

（实验记录）

实验编号	①	②
反应物	5%H2O2溶液100mL	5%H2O2溶液100mL
加入固体	CuO	MnO2
收集一瓶气体所需时间	165s	46s

（实验分析）（1）若要证明二氧化锰、氧化铜是该反应的催化剂，还需要验证它们在化学反应前后的___和___没有改变。

（2）要定量地比较化学反应速度的快慢，除了上述方法外，还可以_________。

（得出结论）该探究过程得出的结论是____________,故实验室用H₂O₂溶液制取氧气的化学方程式为________。

（反思）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？

（1）在老师的帮助下，小组同学们使用压强传感器气体压强等设备，探究在其他条件相同时，不同温度下过氧化氢溶液分解时密闭容器内压强的变化。经过实验数据处理等，获得如图所示的压强-时间的曲线变化图。由此得出的结论是___________。

（2）你还有其他的猜想吗？

猜想：_____________。

请选择题目中提供的试剂，设计实验证明你的猜想（包括实验方案和结论）_____________。

Answer

相同质量的二氧化锰粉末和氧化铜粉末 排水法 质量 化学性质 测量相同时间收集到的氧气体积 在其他条件相同时，二氧化锰对该反应的催化效果比氧化铜好或者催化剂的种类会影响H2O2分解生成O2的快慢）（其他合理答案也给分） 在其他条件相同时，温度越高过氧化氢的分解速率越快 猜想：过氧化氢溶液的浓度也能影响反应速率（或者：催化剂的质量，催化剂的颗粒大小也能影响反应速率，合理即可，但重复不得分） 方案：常温下，取两份等质量，颗粒大小相同的二氧化锰粉末分别放入锥形瓶中，再分别量取100mL5%和15%的过氧化氢溶液加入锥形瓶中，测量各生成一瓶相同体积的O2所需的时间。

结论：若所需时间不同，说明假设成立：反之则不成立。

【解析】

设计方案：

该实验目的是：催化剂的种类会影响H2O2分解生成O2的快慢。设计实验时，其他条件相同，只有催化剂的种类不同。所以常温下，取两份5%H2O2溶液各100mL，分别加入相同质量的二氧化锰粉末和氧化铜粉末，测量各生成一瓶相同O2所需的时间；

实验探究：

如图是他们进行实验的装置图，此实验中A处宜采用的气体收集方法是排水法。检查装置气密性良好，将分液漏斗中的液体加入锥形瓶中，立即收集一瓶气体。

实验

（1）根据催化剂的概念，若要证明二氧化锰、氧化铜是该反应的催化剂，还需要验证它们在化学反应前后的质量和化学性质没有改变。

（2）要定量地比较化学反应速度的快慢，除了上述方法外，还可以测量相同时间收集到的氧气体积；

得出结论：

根据表格中的数据可知，该探究过程得出的结论是在其他条件相同时，二氧化锰对该反应的催化效果比氧化铜好或者催化剂的种类会影响H2O2分解生成O2的快慢。过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气，故实验室用H2O2溶液制取氧气的化学方程式为；

反思：

（1）根据压强-时间的曲线变化图。由此得出的结论是在其他条件相同时，温度越高过氧化氢的分解速率越快；

（2）猜想：过氧化氢溶液的浓度也能影响反应速率（或者：催化剂的质量，催化剂的颗粒大小也能影响反应速率）；

实验设计：

方案：常温下，取两份等质量，颗粒大小相同的二氧化锰粉末分别放入锥形瓶中，再分别量取100mL5%和15%的过氧化氢溶液加入锥形瓶中，测量各生成一瓶相同体积的O2所需的时间。

结论：若所需时间不同，说明假设成立：反之则不成立。