Question

【题目】某校化学实验小组的同学们对影响化学反应速率的因素产生了兴趣，为了探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，他们设计了实验装置，并进行气体的制备和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如表：

实验序号	过氧化氢溶液浓度/%	过氧化氢溶液体积/mL	过氧化氢溶液温度/℃	氧化铁的用量/g	收集40mL氧气所需时间/s
①	5	10	20	0	128.5
②	5	10	20	1.2	16.8
③	15	10	20	1.2	10.5
④	5	10	70	0	32.7

（1）若要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后质量和_____未发生改变。请写出过氧化氢在氧化铁的催化下反应的文字表达式：_____，该反应属_____反应（填基本反应类型）

（2）完成上述实验及数据的测定需要用到如图1中的部分装置，请按组装顺序写出所用到的装置代号_____。

（3）用一定量10%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总量_____（选填“减小”“不变”或“增大”）。

（4）通过实验①和④对比可知，温度越高化学反应速率越快，同理通过实验②和③对比可知，得出结论是_____。

查阅资料：将新制的溶质质量分数为5%的过氧化氢溶液，加热到80℃时，才有较多氧气产生，而相同质量5%的过氧化氢溶液加入催化剂，常温下就会立即产生氧气。

（5）采用相同质量5%的过氧化氢溶液，图G虚线表示加热分解制取氧气的曲线，请你在该图2中用实线画出利用催化剂制取氧气的大致曲线（假定两种方法过氧化氢均完全分解）。_________

（6）同学们还想探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率是否有影响，请你帮他们设计实验方案进行探究。___________

Answer 1

【答案】化学性质 过氧化氢水+氧气 分解 ABE 不变 反应物浓度越大化学反应速率越快 将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间即可

【解析】

（1）催化剂具有“一变，两不变”的特点，即能改变化学反应的速率，而本身的质量和化学性质不变，故要证明氧化铁是过氧化氢分解的催化剂，还需要验证它在该反应前后的质量和化学性质未发生改变，过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的文字表达式为：过氧化氢水+氧气，该反应符合由一种物质生成两种或两种以上的物质的化学反应，属于分解反应；

（2）要探究氧化铁能否加快过氧化氢的分解，需要有制取氧气的装置，故选择A，还需要知道生成等体积的氧气的装置，故选择BE；

（3）用一定量10%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，加适量的水稀释，反应物的质量不变，则产物的质量不变；

（4）通过实验②和③对比可知，变量为反应物浓度，化学反应速率与反应物浓度有关并且反应物浓度越大化学反应速率越快；

（5）由于过氧化氢在二氧化锰催化作用下能分解放出氧气，所以，利用催化剂制取氧气的大致曲线为：；

（6）要探究催化剂的颗粒大小对化学反应速率的影响，可以将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间，故填：将等体积、等浓度且温度相同的过氧化氢溶液与颗粒大小不同但质量相同的氧化铁混合，测定生成40mL氧气所需时间即可。