Question

某化学兴趣小组的同学为了比较氧化铜和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果，用如图1所示的装置进行了两次实验，在试管中分别加入等质量的氧化铜和二氧化锰，分别将注射器内盛有的3mL5%的双氧水注入试管中，利用注射器收集氧气，收集到氧气的体积和时间的关系如图2所示。

（1）在检查装置的气密性后，小组同学开始实验时注入双氧水的方法是_________（填序号），另一种方法除了误差较大，还可能造成的后果是_______。实验中造成U形管内红墨水液面左低右高的原因是________。

A快速推注射器活塞

B缓慢推注射器活塞

（2）根据______注射器内氧气的体积不同，可比较两种催化剂的催化效果，通过图像除了能得出二氧化锰催化效果比氧化铜好，还能得出的结论是________。

（3）由氧化铜催化的反应，t₁-t₂时间段反应速率逐渐变慢，原因是________。

（拓展延伸）

同学们在老师的指导下设计实验继续探究。向两支试管分别加入等质量不同浓度的H₂O₂溶液，再加上等质量、等浓度的FeCl₃溶液，分别用气压传感器测定两试管中气体压力变化曲线。见下图3,4.请你思考

①为保证实验准确性，请你设计向两试管中加入FeCl₃溶液的具体方法？__________

②请你从曲线中找出FeCl₃溶液对H₂O₂溶液分解影响的一条规律性结论：_________

Answer

B 反应剧烈，放出大量的热，可能会造成活塞向外移动，导致装置漏气 过氧化氢分解生成氧气的同时放出热量，使试管内压强大于外界大气压，造成红墨水左端液面下降，右端液面上升 相同时间注射器内 催化剂不能改变生成氧气的量 过氧化氢溶液浓度下降 分别用注射器吸取等量、等浓度的FeCl3溶液同时注入两支试管中 FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解；FeCl3溶液对浓度大的H2O2溶液分解促进效果更好（合理即可）

【解析】

（1）开始实验时注入双氧水的方法是缓慢推注射器活塞，防止反应剧烈，放出大量的热，可能会造成活塞向外移动，导致装置漏气；过氧化氢分解放出热量，造成U形管内红墨水液面左低右高；

（2）要比较两种催化剂的催化效果，主要比较相同时间内收集的氧气体积，相同时间收集的氧气体积越大，说明催化效果越好；由图象分析得出，当反应结束时，等体积、无论是用何种催化剂，等浓度的过氧化氢溶液生成的氧气体积相等，说明催化剂不能改变生成氧气的量；

（3）由图象知，在氧化铜作为催化的条件下，t0～t1时间段曲线逐渐变陡，说明反应速率逐渐变快，因为过氧化氢分解制氧气的同时放出热量；t1～t2时间段曲线逐渐变平缓，说明反应速率又逐渐变慢，这是因为随着反应的进行，过氧化氢溶液浓度在不断下降；

[拓展延伸]①向试管中加入FeCl3溶液，可以分别用注射器吸取等量、等浓度的FeCl3溶液同时注入两支试管中；

②根据曲线可以看出，FeCl3溶液能加快H2O2溶液的分解；FeCl3溶液对浓度大H2O2溶液分解促进效果更好。