Question

【題目】某研究小組對過氧化氫溶液制取氧氣進行如下探究。

實驗一、探究H2O2質量分數、溶液pH、溫度對反應速率的影響。設計如下表實驗方案：

實驗序號	H2O2質量分數%	PH	溫度/℃	每分鐘氣泡數
1	30	5	20
2	30	6	20
3	30	11	20
4	30	11	a
5	b	11	20

試分析表中a、b的數值分別是a=__________________，b=______________________。

實驗二、探究制取氧氣的適宜催化劑。設計如下方案：

I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑分別與海藻酸鈉溶液混合，滴入氯化鈣溶液制成含等質量催化劑、大小相同的海藻酸鈉微球，備用。

II.取30粒含MnO2的海藻酸鈉微球，采用圖1裝置進行實驗。改用其他三種微球，分別重復上述實驗，得到如圖2的錐形瓶內壓強隨時間變化的曲線圖。

①每次實驗時，海藻酸鈉微球數應相同的原因是___________________________。

②用含MnO2的海藻酸鈉微球進行實驗，60s時壓強瞬間回落，其原因可能是______________________。

③從實驗曲線看，催化效果較好、反應溫和的催化劑是____________________。

Answer 1

【答案】15 20 確保催化劑用量一致，便于對比 產生氣體速率過快，導致氣壓過大，橡皮塞被彈出( 或取下橡皮塞) CuO

【解析】

實驗一：按照對照實驗唯一變量的原則，依此進行實驗設計。從1、3可以看出改變pH對反應速率的影響，3、4、5測定溫度和過氧化氫質量分數對反應速率的影響，3和4進行對照實驗，即可將溫度作為變量，此時a不能等于20，所以可以為15或者25，只要不等于20，合理即可；3、5對照即可，此時b不等于30即可，可以為20或者25，合理即可；所以a=15，b=20。

實驗二：①為了只改變催化劑不同這個變量，所以需要保證其他實驗條件一致，因此要確保加入催化劑的質量相同，以便進行對比實驗，故原因是確保催化劑用量一致，便于對比；

②裝置是密閉的，氧氣增加越快內部壓強越大，造成壓強瞬間增大，橡膠塞會被彈出，此時外界空氣與瓶內相連，變為外界大氣壓，數據顯示也符合外界大氣壓數值。此外若是人為將橡膠塞取下，也會出現類似情況，所以出現此種現象原因為：橡皮塞被彈出，或取下橡皮塞；

③二氧化錳壓強增大最快，反應速率過快，氧化鐵和氧化鉻壓強變化不大，催化效果不明顯，只有氧化銅壓強增大速度較為緩和，壓強增大比較平穩，所以最佳催化劑為氧化銅。