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，相關實驗數據記錄如下表：

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)完成上述實驗及數據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)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____未發生改變。

(4)同學們還想探究催化劑的顆粒大小對化學反應速率是否有影響，請你幫他們設計實驗方案進行探究：_______。

Answer 1

【答案】ABE (其他條件相同時)溫度越高，化學反應速率越快 反應物濃度 ① ② 質量 化學性質 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40mLO2所需時間

【解析】

(1)要探究氧化鐵能否加快過氧化氫的分解，需要有制取氧氣的裝置，故選擇A，還需要知道生成等體積的氧氣的裝置，故選擇BE；

(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溫度越高，反應速率越快；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；通過實驗 ①和 ②對比可知，氧化鐵可以加快過氧化氫分解放氧的速率

(3)催化劑在化學反應前后的質量不變，故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質量和化學性質未發生改變；

(4)顆粒小的催化效果好；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。