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實驗室開放日，化學(xué)興趣小組同學(xué)自擬研究主題，對過氧化氫分解反應(yīng)及催化劑做研究：
（1）小明的實驗報告如圖所示（三次實驗均使用相同的裝置，記錄收集一瓶氧氣的時間）：

30% H₂O₂10mL 15% H₂O₂10mL 5% H₂O₂10mL

加入agMnO₂ 0.2 0.8 2.0

小明通過分析數(shù)據(jù)，得出的結(jié)論是
過氧化氫溶液的濃度越大，放出氧氣的速率越快
過氧化氫溶液的濃度越大，放出氧氣的速率越快

（2）小剛的探究過程如下：
①[問題]MgO能不能作過氧化氫分解的催化劑呢？
②[猜想]MgO能作過氧化氫分解的催化劑。
③[實驗驗證]

實驗步驟實驗現(xiàn)象實驗結(jié)論

實驗一
取適量過氧化氫溶液于試管中，
取適量過氧化氫溶液于試管中，

然后將帶火星的木條伸入試管中
然后將帶火星的木條伸入試管中
木條不復(fù)燃常溫下過氧化氫溶液不分解

實驗二在裝有10mL 15% 過氧化氫溶液的試管中加入少量MgO，然后將帶火星的木條伸入試管中木條復(fù)燃

猜想②正確
猜想②正確

④[結(jié)論]MgO能加快過氧化氫的分解速率，故MgO能作過氧化氫分解的催化劑。
實驗結(jié)束后，小組同學(xué)進行了交流討論，認為小剛的猜想還不能得到證實，理由是
是否是催化劑還需要驗證氧化鎂化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變
是否是催化劑還需要驗證氧化鎂化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變
。

【答案】過氧化氫溶液的濃度越大，放出氧氣的速率越快；取適量過氧化氫溶液于試管中，；然后將帶火星的木條伸入試管中；猜想②正確；是否是催化劑還需要驗證氧化鎂化學(xué)反應(yīng)前后其質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)是否改變

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：47引用：3難度：0.3

相似題

1．小紅欲通過實驗證明“二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑”這一命題。她設(shè)計并完成了下表所示的探究實驗：
實驗一：取5%的過氧化氫溶液于試管中，伸入帶火星的木條，有氣泡產(chǎn)生，木條不復(fù)燃；
實驗二：向盛水的試管中加入二氧化錳，伸入帶火星木條，無氣泡產(chǎn)生；
實驗三：

，伸入帶火星的木條，有大量氣泡產(chǎn)生，木條復(fù)燃。
結(jié)論：二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑。
（1）請你幫小紅同學(xué)填寫實驗三的操作

；
（2）實驗二的目的是

；
（3）小張同學(xué)認為僅有上述實驗還不能完全得出結(jié)論，理由是

。
（4）小偉通過查資料發(fā)現(xiàn)過氧化氫分解除了用二氧化錳外，還有氧化銅（CuO）等物質(zhì)做催化劑。
【提出問題】氧化銅是否比二氧化錳的催化效果更好？影響氯酸鉀分解速率的因素有哪些呢？
【設(shè)計實驗】以生成等體積的氧氣為標準，設(shè)計了下列機組實驗（其他可能影響實驗的因素均忽略）。
實驗序號 KClO3的質(zhì)量其他物質(zhì)的質(zhì)量溫度氧氣的體積反應(yīng)所需時間
一 2.0g / 330⁰C 100mL t₁
二 2.0g CuO 0.5g 330⁰C 100mL t₂
三 2.0g MnO₂ 0.5g 330⁰C 100mL t₃
四 2.0g MnO₂

380⁰C 100mL t₄
①若t₁

t₂（填“大于”“等于”“小于”），說明氧化銅能加快氯酸鉀的分解速率。
②比較氧化銅和二氧化錳催化效果的實驗組是

；
③寫出實驗二中涉及反應(yīng)的符號表達式

；
④將實驗三和實驗四對比，可得出化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系，那么實驗四中控制MnO₂的質(zhì)量應(yīng)為

g,若t₃＞t₄，則化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是

。

發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：4引用：1難度：0.5

解析

2．某實驗小組欲證明氧化銅能加快氯酸鉀的分解，并與二氧化錳的催化效果進行比較用如圖裝置進行實驗，實驗時均以生成25mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略。相關(guān)數(shù)據(jù)見下表：

實驗序號 KclO3質(zhì)量其它物質(zhì)質(zhì)量待測數(shù)據(jù)

④ 1.2g 無其他物質(zhì)

⑤ 1.2g 0.5gCuO

⑥ 1.2g 0.5gMnO2

（1）上述實驗中的“待測數(shù)據(jù)”指

。
（2）為探究CuO在實驗⑤中是否起催化作用，需補做以下實驗（無需寫出具體操作）：
A．

B．檢驗CuO的化學(xué)性質(zhì)是否改變。
C、查閱資料后了解，MnO₂對KClO₃的催化過程由以下三個反應(yīng)組成，請將第二個反應(yīng)補充完整。（橫線上可填一種或多種生成物，要配平）
a、KClO₃+2MnO₂=2KMnO₄+Cl₂+O₂↑
b、KMnO₄→K₂MnO₄+

c、K₂MnO₄+Cl₂=2kCl+MnO₂+O₂↑
（3）若將1.2g KClO₃和0.5gCuO的混合固體加熱至質(zhì)量再也不減少，請粗略地畫出CuO的質(zhì)量分數(shù)隨時間變化的圖象（圖C）

發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：7引用：1難度：0.3

解析

3．課外興趣小組的同學(xué)欲證明Fe₂O₃能加快氯酸鉀的分解，他們按如表中的質(zhì)量混合好固體后，在相同條件下加熱，并與MnO₂的催化效果做比較，實驗時間均以生成50mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均忽略．
請回答下列問題：
（1）表格中的“待測數(shù)據(jù)”是指

；

編號 KclO3質(zhì)量（g）其他物質(zhì)質(zhì)量（g）待測數(shù)據(jù)

1 2.0 /

2 2.0 Fe₂O₃0.5

3 2.0 MnO₂ 0.5
（2）欲利用排出的水來測量氣體的體積，應(yīng)選擇如圖中的

（從圖①-④中選擇）；

（3）若50mL量筒中液面的位置如如⑤所示，A與B刻度間相差1mL，刻度A為20，則此時氣體的讀數(shù)為

．
（4）課外興趣小組的同學(xué)想進一步探究Fe₂O₃在該反應(yīng)中是否起到催化作用，請你幫他們完成下列實驗方案設(shè)計：

實驗步驟設(shè)計這一步驟的目的

向2.0gKClO₃中加入0.5g Fe₂O₃，加熱使KClO₃完全反應(yīng)，與未加Fe₂O₃時產(chǎn)生O₂的速率比較

從反應(yīng)剩余物中分離出氧化鐵，稱量其質(zhì)量

再次將氧化鐵與氯酸鉀混合加熱，觀察

發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：14引用：1難度：0.5

解析

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	30% H₂O₂10mL	15% H₂O₂10mL	5% H₂O₂10mL
加入agMnO₂	0.2	0.8	2.0

	實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
實驗一	取適量過氧化氫溶液于試管中，取適量過氧化氫溶液于試管中，然后將帶火星的木條伸入試管中然后將帶火星的木條伸入試管中	木條不復(fù)燃	常溫下過氧化氫溶液不分解
實驗二	在裝有10mL 15% 過氧化氫溶液的試管中加入少量MgO，然后將帶火星的木條伸入試管中	木條復(fù)燃	猜想②正確猜想②正確

實驗序號	KClO3的質(zhì)量	其他物質(zhì)的質(zhì)量	溫度	氧氣的體積	反應(yīng)所需時間
一	2.0g	/	330⁰C	100mL	t₁
二	2.0g	CuO 0.5g	330⁰C	100mL	t₂
三	2.0g	MnO₂ 0.5g	330⁰C	100mL	t₃
四	2.0g	MnO₂	380⁰C	100mL	t₄

實驗序號	KclO3質(zhì)量	其它物質(zhì)質(zhì)量	待測數(shù)據(jù)
④	1.2g	無其他物質(zhì)
⑤	1.2g	0.5gCuO
⑥	1.2g	0.5gMnO2

編號	KclO3質(zhì)量（g）	其他物質(zhì)質(zhì)量（g）	待測數(shù)據(jù)
1	2.0	/
2	2.0	Fe₂O₃0.5
3	2.0	MnO₂ 0.5

實驗步驟	設(shè)計這一步驟的目的
向2.0gKClO₃中加入0.5g Fe₂O₃，加熱使KClO₃完全反應(yīng)，與未加Fe₂O₃時產(chǎn)生O₂的速率比較
從反應(yīng)剩余物中分離出氧化鐵，稱量其質(zhì)量
再次將氧化鐵與氯酸鉀混合加熱，觀察