Question

【题目】某研究小组对过氧化氢溶液制取氧气进行如下探究。

实验一、探究H2O2质量分数、溶液pH、温度对反应速率的影响。设计如下表实验方案：

实验序号	H2O2质量分数%	PH	温度/℃	每分钟气泡数
1	30	5	20
2	30	6	20
3	30	11	20
4	30	11	a
5	b	11	20

试分析表中a、b的数值分别是a=__________________，b=______________________。

实验二、探究制取氧气的适宜催化剂。设计如下方案：

I.用MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四种催化剂分别与海藻酸钠溶液混合，滴入氯化钙溶液制成含等质量催化剂、大小相同的海藻酸钠微球，备用。

II.取30粒含MnO2的海藻酸钠微球，采用图1装置进行实验。改用其他三种微球，分别重复上述实验，得到如图2的锥形瓶内压强随时间变化的曲线图。

①每次实验时，海藻酸钠微球数应相同的原因是___________________________。

②用含MnO2的海藻酸钠微球进行实验，60s时压强瞬间回落，其原因可能是______________________。

③从实验曲线看，催化效果较好、反应温和的催化剂是____________________。

Answer 1

【答案】15 20 确保催化剂用量一致，便于对比 产生气体速率过快，导致气压过大，橡皮塞被弹出( 或取下橡皮塞) CuO

【解析】

实验一：按照对照实验唯一变量的原则，依此进行实验设计。从1、3可以看出改变pH对反应速率的影响，3、4、5测定温度和过氧化氢质量分数对反应速率的影响，3和4进行对照实验，即可将温度作为变量，此时a不能等于20，所以可以为15或者25，只要不等于20，合理即可；3、5对照即可，此时b不等于30即可，可以为20或者25，合理即可；所以a=15，b=20。

实验二：①为了只改变催化剂不同这个变量，所以需要保证其他实验条件一致，因此要确保加入催化剂的质量相同，以便进行对比实验，故原因是确保催化剂用量一致，便于对比；

②装置是密闭的，氧气增加越快内部压强越大，造成压强瞬间增大，橡胶塞会被弹出，此时外界空气与瓶内相连，变为外界大气压，数据显示也符合外界大气压数值。此外若是人为将橡胶塞取下，也会出现类似情况，所以出现此种现象原因为：橡皮塞被弹出，或取下橡皮塞；

③二氧化锰压强增大最快，反应速率过快，氧化铁和氧化铬压强变化不大，催化效果不明显，只有氧化铜压强增大速度较为缓和，压强增大比较平稳，所以最佳催化剂为氧化铜。