Question

【題目】化學實驗小組的同學們對催化劑產生了興趣，通過查閱資料了解到氧化鐵也能加速氯酸鉀的分解。為了探究氧化鐵能否加快過氧化氫的分解，他們設計了實驗裝置，并進行氣體的制備和測量實驗。實驗時均以生成40mL氣體為標準，相關實驗數(shù)據(jù)記錄如下表：

實驗序號	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液體積/mL	過氧化氫溶液溫度/℃	氧化鐵的用量/g	收集40mL氧氣所需時間/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)完成上述實驗及數(shù)據(jù)的測定需要用到下圖中的部分裝置，請按組裝順序寫出所用到的裝置代號_________。

(2)通過實驗①和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是_____________；通過實驗②和③對比可知，化學反應速率與______________有關；通過實驗_________和_________對比可知，氧化鐵可以加快過氧化氫分解放氧的速率。

(3)用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應速率，可加適量的水稀釋，產生氧氣的總質量（________） (選填“減小”“不變”或“增大”)。

(4)若要證明氧化鐵是過氧化氫分解的催化劑，還需要驗證它在該反應前后的（_________）和______________未發(fā)生改變。

(5)同學們還想探究催化劑的_________對化學反應速率是有影響，請你幫他們設計實驗方案進行探究：_______________。

Answer 1

【答案】 ABE 溫度越高，反應速率越快 反應物濃度 ① ② 不變 質量 化學性質 表面積 將等體積、等濃度且溫度相同的過氧化氫溶液與顆粒大小不同但質量相同的氧化鐵混合，測定生成40mL氧氣所需時間即可

【解析】（1）探究氧化鐵能否加快過氧化氫的分解，屬于固體與液體常溫下反應，應選A裝置，需要收集并驗證氣體的體積為40mL，需要裝置BE，故為：ABE；

（2）實驗①和④的變量為溫度，通過實驗①和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系是溫度越高，反應速率越快；實驗②和③的變量為反應物濃度，通過實驗②和③對比可知，化學反應速率與反應物濃度有關；實驗①和②的變量為氧化鐵的有無，通過實驗①和②的對比可知，氧化鐵可以加快過氧化氫分解產生氧氣的速率；

（3）加水稀釋過程中過氧化氫的質量不變，生成氧氣的總質量不變；

（4）催化劑是指在化學反應里能改變其他物質的化學反應速率（既能提高也能降低），而本身的質量和化學性質在化學反應前后都沒有發(fā)生改變的物質，故要證明Fe2O3是該反應的催化劑，還要驗證它在化學反應前后的質量和化學性質不變；

（5）催化劑表面積等對化學反應速率是有影響；可是設計對照實驗：將等體積、等濃度且溫度相同的過氧化氫溶液與顆粒大小不同但質量相同的氧化鐵混合，測定生成40mL氧氣所需時間即可；