任务二:定量探究催化剂的催化效果
小组同学发现,将适量淀粉放入过氧化氢溶液中,过氧化氢溶液的分解速率加快。为比较淀粉和二氧化锰对过氧化氢分解的催化效果,该小组同学进行了如下探究:

实验时用上图所示装置做对照实验,以生成40 mL气体为标准(其他可能影响实验的因素均已忽略)设计了下列三组实验。

(3)做实验1的目的是。
(4)上述实验中“待测数据”是指;最后结果表明二氧化锰的催化效果较好,则b(填“＜”“＞”或“=”)c。

解：
(3) 作空白对照，对比过氧化氢在不加其他物质时的分解速率
(4) 生成40 mL气体所需的时间；＞

【分析】
要解决这两个问题，需结合对照实验的设计原理和催化效果的判断方法分析：
1. 实验1是未添加任何催化剂的实验组，目的是作为空白对照，对比添加了淀粉或二氧化锰的实验组的过氧化氢分解速率，从而体现催化剂的作用；
2. 实验以生成40mL气体为标准，因此待测数据是生成40mL气体所需的时间；催化效果越好，反应速率越快，生成相同体积气体的时间越短，若二氧化锰催化效果好，则其对应的时间更短，由此判断b和c的大小关系。
【解析】
(3) 实验1中未加入淀粉或二氧化锰，仅为过氧化氢本身的分解，其目的是作空白对照，用于对比过氧化氢在不加其他物质时的分解速率，明确催化剂对分解速率的影响；
(4) 实验以生成40mL气体为标准，因此“待测数据”是指生成40mL气体所需的时间；催化效果越好，反应速率越快，生成相同体积气体的时间越短，若二氧化锰的催化效果较好，则二氧化锰对应的时间更短，即b（淀粉组生成40mL气体的时间）大于c（二氧化锰组生成40mL气体的时间）。
【答案】
(3) 作空白对照，对比过氧化氢在不加其他物质时的分解速率；
(4) 生成40 mL气体所需的时间；＞
【知识点】
催化剂的催化效果探究；对照实验；反应速率的测定
【点评】
本题为实验探究类题目，重点考查对照实验的设计逻辑和催化效果的判断方法，需要学生理解对照实验的作用，掌握通过反应时间比较催化效果的思路，属于基础实验题，难度适中。
【难度系数】
0.6

任务三:数字化探究催化剂的催化效果
分别取20 mL浓度为5%过氧化氢溶液、0.5 g二氧化锰、0.5 g淀粉,按图1所示装置进行实验,实验时倾斜锥形瓶使过氧化氢溶液与催化剂接触,瓶内气压的变化如图2所示。

(5)对比分析坐标图中的点,可知化学反应速率与催化剂的种类有关。
(6)请从催化剂的角度解释在实验过程中,上述两个反应虽化学反应速率不同,但完全反应后两个装置内压强相同的原因是。

解：
(5) a、c（或b、d，合理即可）
(6) 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，两份过氧化氢的量完全相同，最终分解生成的氧气质量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同。

【分析】
要解决这两个问题，需结合实验目的和催化剂的特性分析：
1. 第(5)问：探究化学反应速率与催化剂种类的关系，需控制其他条件（过氧化氢的体积、浓度，催化剂质量等）相同，仅改变催化剂种类，通过对比相同时间内的气压变化判断反应速率，因此需选择同一时间点的两个不同催化剂对应的点。
2. 第(6)问：催化剂的核心特性是只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，结合两组实验中过氧化氢的量相同，分析最终压强相同的原因。
【解析】
(5) 要对比催化剂种类对反应速率的影响，需控制变量：过氧化氢溶液的体积、浓度，催化剂的质量均相同，仅催化剂种类不同。坐标图中，a、c两点处于同一时间，对应不同催化剂下的气压，气压差异反映反应速率不同；或b、d两点为同一时间，气压不同，也能说明反应速率与催化剂种类有关，因此选a、c（或b、d）。
(6) 催化剂的作用是改变化学反应速率，其本身的质量和化学性质在反应前后不变，不会改变生成物的质量。两组实验中，过氧化氢溶液的体积和浓度均相同，即过氧化氢的总质量相等，完全分解后生成氧气的质量也相等，装置内的压强由生成氧气的量决定，因此完全反应后两个装置内压强相同。
【答案】
(5) a、c（或b、d，合理即可）
(6) 催化剂只改变化学反应速率，不改变生成物的质量，两份过氧化氢的量完全相同，最终分解生成的氧气质量相等，因此完全反应后两个装置内压强相同
【知识点】
催化剂的特性、影响化学反应速率的因素
【点评】
本题结合数字化实验图像，考查催化剂的作用及控制变量法的应用，需要学生理解实验设计的逻辑和催化剂的核心性质，难度适中。
【难度系数】
0.5