Question

13．化學反應速率是衡量化學反應進行快慢的物理量，為了探究影響化學反應速率的因素，以過氧化氫分解為研究對象進行實驗．
三個小組均可采用如圖裝置進行實驗，記錄收集10mL氧氣的時間，實驗室可供選擇的試劑有：2.5%、5%、10%三種濃度的H₂O₂溶液、MnO₂、CuO、紅磚粉末．
A組：探究催化劑對化學反應速率的影響
取5mL10%H₂O₂溶液，三次實驗分別加入0.5gMnO₂、紅磚粉末、CuO進行實驗，記錄數(shù)據(jù)如下：

試劑	MnO2	紅磚粉末	CuO
t/s	10	60	20

由此可出結論：MnO₂、CuO對H₂O₂分解有催化作用，紅磚粉末無催化作用，某同學對該結論提出疑問．
補充對比實驗，操作為取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)．
結果：長時間（大于100s），收集到很少量氣體．
更正結論：紅磚粉末有（選填“有”、“無”）催化作用，三者中二氧化錳催化效率最高．
B組：探究濃度對化學反應速率的影響
甲同學：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂為催化劑，進行實驗，記錄時間t₁．
乙同學：取10mL2.5%H₂O₂溶液，加入0.5gMnO₂為催化劑，進行實驗，記錄時間t₂．
實驗結果t₁＜t₂．
結論：濃度越大，反應速率越快．
丙同學：對實驗設計提出疑問，并補充實驗取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進行實驗，記錄時間t₃．．
記錄時間t₃，且t₁＜t₃＜t₂．
更正結論為：當催化劑相同時，反應物濃度越大，反應速率越快．
C組：探究溫度對化學反應速率的影響．
取10mL5%H₂O₂溶液和0.5gCuO為催化劑進行實驗，兩次實驗分別將試管置于冰水浴和50℃熱水浴記錄時間t₄、t₅，且t₄＞t₅．
結論：當反應物濃度和催化劑相同時，溫度越高，反應速率越快．
綜上所述：①為了研究某一因素對化學反應速率的影響，必須只允許有一個變量，其他量必須相同．
②探究發(fā)現(xiàn)影響化學反應速率的因素有催化劑、反應物濃度、溫度．

Answer 1

分析 在設計對照實驗時只允許有一個變量，其他量相同，證明紅磚粉末有無催化作用，必須與沒加催化劑時進行比較；催化效率最高的物質，在相同條件下反應速率最快即可；反應物濃度越高，反應速率越快，收集相同體積氣體需要的時間越短；從丙同學的結論進行反推，催化劑不同時，進行對照；C組實驗中溫度不同，所以影響因素是溫度，溫度越高，反應速率越快，在設計對照實驗時只允許有一個變量，其他量相同；根據(jù)實驗過程可知為了研究某一因素對化學反應速率的影響，必須只允許有一個變量，其他量必須相同；由探究過程可知影響反應的因素有催化劑、反應物濃度、溫度．

解答 解：證明紅磚粉末有無催化作用，必須與沒加催化劑時進行比較，所以需要補做實驗：取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)，通過實驗可知紅磚粉有催化作用；催化效率最高的物質，在相同條件下反應速率最快，由表中數(shù)據(jù)可知二氧化錳的催化效果最好；
根據(jù)結論：濃度越大，反應速率越快，可知反應物濃度越高，反應速率越快，收集相同體積氣體需要的時間越短，所以t₁＜t₂；
從丙同學的結論進行反推，催化劑不同時，進行對照，需要補充實驗：取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進行實驗，記錄時間t₃．因為t₁＜t₃＜t₂得出結論：催化劑相同時，反應物濃度越大，反應速率越快；
C組實驗中溫度不同，所以影響因素是溫度，溫度越高，反應速率越快，在設計對照實驗時只允許有一個變量，其他量相同；根據(jù)實驗過程可知為了研究某一因素對化學反應速率的影響，必須只允許有一個變量，其他量必須相同；由探究過程可知影響反應的因素有催化劑、反應物濃度、溫度．
故答案為：取5mL10%H₂O₂溶液，記錄數(shù)據(jù)；有；二氧化錳；t₁＜t₂；取10mL5%H₂O₂溶液，加入0.5gCuO為催化劑，進行實驗，記錄時間t₃；催化劑相同；溫度；溫度越高，反應速率越快；只允許有一個變量，其他量必須相同；催化劑、反應物濃度、溫度．

點評 實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．同學們要具體分析，綜合掌握．