题目

题型：不详难度：来源：

（8分）为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验。

实验编号	实验操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入 5 mL 5％(溶液浓度) H2O2溶液，各滴入2 滴相同浓度的CuSO4溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。	试管A中不再产生气泡； 试管B中产生的气泡量增大。
②	另取两支试管分别加入5mL 5％H2O2溶液和5 mL 10％H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生。

（1）过氧化氢分解的化学方程式为                                。
（2）实验①的目的是                                           。
实验中滴加CuSO₄溶液的目的是                                  。
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你设计的实验方案是                                                     。（用实验中所提供的几种试剂）。
（4）对于H₂O₂分解反应，Fe₂(SO₄)₃溶液也有一定的催化作用。为比较Fe₂(SO₄)₃和CuSO₄溶液对H₂O₂分解的催化效果。某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

如图所示，同学们分别从定性和定量角度进行了比较。
①定性分析：如图甲可通过观察                    ，定性比较得出结论。
②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是               。
（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑_________方法的应用。

答案

（1）2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑   
（2）研究温度对H₂O₂分解速率的影响
加快H₂O₂分解速率，使实验现象易于观察  
（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入相
同滴数、浓度一样的硫酸铜溶液，产生气泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之
是5％H₂O₂溶液。（2分）
（4）①溶液中气泡产生的速率  ②收集40mL气体所需的时间
（5）控制变量（或对比）

解析

试题分析：（1）过氧化氢分解的化学方程式为2H₂O₂  ^MnO2  2H₂O + O₂↑。
（2）实验①中控制的是反应的温度，其目的是研究温度对H₂O₂分解速率的影响。
实验中滴加CuSO₄溶液的目的是加快H₂O₂分解速率，使实验现象易于观察。
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了达到实验目的，可以这样做：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入相同滴数、浓度一样的硫酸铜溶液，产生气泡的速率快的是10％H₂O₂溶液，反之是5％H₂O₂溶液。
（4）①定性分析：通过观察甲图中溶液中气泡产生的速率，定性比较得出结论。
②定量分析：用图乙所示装置做对照试验，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需的时间。
（5）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑控制变量（或对比）方法的应用。
点评：书写化学方程式要遵循客观事实和质量守恒定律两个原则，注意化学式要正确，不要忘记反应条件、气体或者沉淀符号。
控制变量法是实验探究的常用方法，在实验设计和探究过程中，往往通过合理的控制某个变量，通过不同的实验现象来分析实验结论。