《2025年练就优等生课后提分攻略九年级化学全一册人教版》

实验小组研究不同催化剂对过氧化氢分解速率的影响。
【查阅资料】
Ⅰ.二氧化锰（$MnO_2$）、氯化铁（$FeCl_3$）均可作为加快过氧化氢分解速率的催化剂。

Ⅱ.锥形瓶内氧气浓度达到最大值时，表明过氧化氢已完全分解。
【实验准备】组装如图2-14-1所示装置（夹持仪器已略），经检验，装置的气密性良好。
实验$1$：比较催化剂种类对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示，在锥形瓶中放入催化剂，用注射器推入过氧化氢溶液，记录实验数据。

【解释与结论】
(1)用二氧化锰催化过氧化氢分解的文字表达式为过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水 + 氧气。
(2)为达成实验$1$的目的，需要被控制成相同的变量有过氧化氢溶液的浓度、过氧化氢溶液的体积和催化剂的质量。
(3)依据实验$1$的数据可推知二氧化锰催化过氧化氢分解的速率大于氯化铁，其证据是相同条件下，二氧化锰作催化剂时，氧气浓度达到最大时耗时9 s，小于氯化铁作催化剂时的耗时61 s。
实验$2$：继续探究氯化铁质量对过氧化氢分解速率的影响。
【进行实验】如下表所示，在锥形瓶中放入氯化铁，用注射器推入$5\%$的过氧化氢溶液，记录实验数据。

【解释与结论】
(4)由实验$2$可得结论：过氧化氢溶液体积等条件相同时，氯化铁质量在$0.03g$～$0.05g$范围内，氯化铁质量越大，过氧化氢分解速率越快。
【反思与评价】
(5)实验小组用实验$1 - 2$的方案制取氧气，发现反应速率偏慢。根据上述实验结论，你认为可采取的改进措施有增大氯化铁质量、改用等量二氧化锰作催化剂。

答案：
(1)过氧化氢$\xrightarrow{二氧化锰}$水 + 氧气
(2)过氧化氢溶液的体积 催化剂的质量
(3)相同条件下，二氧化锰作催化剂时，氧气浓度达到最大时耗时9 s，小于氯化铁作催化剂时的耗时61 s
(4)氯化铁质量越大，过氧化氢分解速率越快
(5)增大氯化铁质量 改用等量二氧化锰作催化剂