Question

13．研究性学习小组选择“H₂O₂ 生成O₂的快慢与什么因素有关”的课题进行探究，以下是他们探究的主要过程：
【假     设】H₂O₂生成O₂ 的快慢与催化剂种类有关
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂和水泥块，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．
【进行实验】如图是他们进行实验的装置图，检查该气体发生装置的气密性的方法有多种，其中一种方法是加热法：先将锥形瓶内装少量水至浸没A仪器的下端管口，导管一端浸入水中，然后双手捂住锥形瓶，观察导管口是否有气泡产生．
此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法．
【实验记录】

实验编号	①	②
反应物	5%H2O2	5%H2O2
催化剂	1g水泥块	1gMnO2
时间	165秒	46秒

【结   论】该探究过程得出的结论是在相同的条件下等质量的二氧化锰的催化效果更好．
【反   思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或水泥块后反应明显加快，若要证明MnO₂  和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变．
H₂O₂ 生成O₂的快慢与哪些因素有关？请你帮助他们继续探究．（只要求提出一种影响H₂O₂生成O₂的快慢的因素以及相关假设和实验方案）
【假    设】H₂O₂生成O₂ 的快慢还与过氧化氢的浓度有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、不同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．

Answer 1

分析 熟悉常见的装置的气密性检测的方法，一般是加热法，另外可以密封加水法．
推测采用的收集气体的办法要根据题目给出的“测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间”，所以应该选择很容易判断收集满的时间，因此应该是排水法收集．
分析表格中数据进而形成结论；
催化剂是改变化学反应速率，而自身的质量和化学性质不发生改变的，所以要确定是催化剂需要确定质量和化学性质是否改变；

解答 解：【进行实验】检查该气体发生装置的气密性的方法有多种，无论哪一种方式，都要先将整个装置进行密封，然后选择适当的方法进一步检验，其中一种方法是加热法：先将锥形瓶内装少量水至浸没A仪器的下端管口，导管一端浸入 水中，然后 双手捂住锥形瓶，观察导管口是否有气泡产生．
由于实验要在“测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间”，所以此实验中B处宜采用的气体收集方法是排水法．
【实验记录】

实验编号	①	②
反应物	5%H2O2	5%H2O2
催化剂	1g水泥块	1gMnO2
时间	165秒	46秒

由表中数据可以看出，同样的条件下，给出的催化剂中二氧化锰的催化效果更好．
【反 思】H₂O₂在常温下分解缓慢，加入MnO₂或水泥块后反应明显加快，由于催化剂，在反应前后质量和化学性质不发生改变，所以若要证明MnO₂ 和水泥块是该反应的催化剂，还需要增加实验来验证它们在化学反应前后的质量和化学性质是否改变．
H₂O₂ 生成O₂的快慢与哪些因素有关？也可能是温度也可以是浓度．
第一种情况：过氧化氢的浓度：
【假 设】H₂O₂生成O₂ 的快慢还与 过氧化氢的浓度有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、不同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．
第二种情况：温度：
【假 设】H₂O₂生成O₂ 的快慢还与 温度有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂，然后将锥形瓶分别放于10℃和40℃的水中，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．
故填：水；双手捂住锥形瓶，观察导管口是否有气泡产生；排水法．
【结 论】在相同的条件下等质量的二氧化锰的催化效果更好．
【反 思】质量和化学性质是否改变．
 第一种情况：
【假 设】过氧化氢的浓度．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、不同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．
第二种情况：【假 设】H₂O₂生成O₂ 的快慢还与 温度有关．
【实验方案】常温下，在两瓶同质量、同浓度的H₂O₂溶液中，分别加入相同质量的MnO₂，然后将锥形瓶分别放于10℃和40℃的水中，测量各生成一瓶（相同体积）O₂ 所需的时间．

点评 设计方案时一定要注意方案设计中对不同因素的控制，除了要探究要素外其余基本保持一致，另外变量要有明显的差距，本题温度要素时，选择10℃和40℃的水，既有温差，还不能太大，否则不安全，其次可能会影响实验结果．