Question

13．某小組同學設計并進行實驗，探究影響過氧化氫分解速率的因素．（實驗裝置如圖1所示，夾持儀器已略去）
【猜想與假設】影響過氧化氫分解速率的因素可能有溫度、
溶液的濃度、催化劑種類．
【實驗記錄】同學們進行6組實驗，實驗記錄如表：

實驗序號	①	②	③	④	⑤	⑥
過氧化氫溶液的濃度（%）	30	30	15	30	30	30
過氧化氫溶液的體積（mL）	6	x	6	6	6	6
水槽中水的溫度	20	90	70	70	20	20
錐形瓶中的物質(zhì)	-----	-----	-----	-----	0.5gNaCl	0.5gFeCl3
60min內(nèi)產(chǎn)生氧氣（mL）	0.0	41.0	4.5	12.1	2.0	650.0

【解釋與結論】
（1）實驗②中應加入過氧化氫溶液的體積x是6mL．
（2）實驗①～⑥通過測定相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積來比較過氧化氫的分解速率，還可以通過測定產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時間來比較過氧化氫的分解速率．
（3）得出“過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大”結論所依據(jù)的實驗是③④（填序號）．
（4）通過實驗①、②、④可得出的結論是溫度越高，過氧化氫分解速率越大．
【反思與評價】
（5）同學們認為實驗室制氧氣，應選擇實驗⑥而不選實驗②的理由是相同時間內(nèi)實驗②產(chǎn)生氧氣少；需要加熱；水蒸氣含量高（答兩點）．
（6）某同學改用如圖2所示裝置代替氣囊完成實驗②，正確的實驗操作順序是a．
a．將導管伸入量筒，開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液
b．開啟控溫加熱器，將導管伸入量筒，滴入過氧化氫溶液
c．開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液，待導管口有連續(xù)均勻氣泡冒出時將導管伸入量筒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對照實驗的唯一性分析；
（2）根據(jù)反應速率的測定方式分析；
（3）過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大，所以實驗的變量為過氧化氫溶液的濃度；
（4）①、②、④的變量為水槽中水的溫度；
（5）根據(jù)反應的速率分析．
（6）根據(jù)氣體的制取和收集分析．

解答 解：（1）由于實驗研究影響過氧化氫分解速率的因素溫度、溶液的濃度、催化劑種類．所以要保證過氧化氫溶液的體積相同，所以x=6；
（2）比較過氧化氫的分解速率可通過相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積或產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時間，進行比較；
（3）過氧化氫溶液的濃度越大分解速率越大，所以實驗的變量為：過氧化氫溶液的濃度，所以可通過③④進行對比；
（4）①、②、④的變量為水槽中水的溫度，并且發(fā)現(xiàn)溫度越高，過氧化氫分解速率越大；
（5）相同時間內(nèi)實驗②產(chǎn)生氧氣少，速率太慢并且由于水溫過高，水蒸氣含量高；
（6）由于要測定產(chǎn)生氣體的體積，需要實驗一開始就收集，所以要將導管伸入量筒，開啟控溫加熱器，滴入過氧化氫溶液，保證氣體都收集起來．
[解釋與結論]（1）6；（2）產(chǎn)生相同體積的氧氣所需的時間；（3）③④；（4）溫度越高，過氧化氫分解速率越大；
（5）相同時間內(nèi)實驗②產(chǎn)生氧氣少；需要加熱；水蒸氣含量高；
（6）a．

點評 此題考查了不同方式比較反應速度的快慢，為日后實驗中鑒定反應速度的快慢提供了思路，同時學習了各種對比裝置的設計．可謂一設計精妙的好題．