3.（2026·江苏南通月考）学习了“过氧化氢制氧
气”后，某兴趣小组进行了下列探究活动。
（1）设计如图实验对过氧化氢分解进行探究。下列相关说法不正确的是
B
（填字母）。
A. 对比实验甲和乙，探究$\ce{H_{2}O_{2}}$浓度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
B. 对比实验乙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
C. 对比实验甲和丙，探究温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率的影响
D. 对比实验甲、丙和丁，探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对$\ce{H_{2}O_{2}}$分解速率影响的程度
（2）学习了“过氧化氢制氧气使用二氧化锰作催化剂”之后，在“寻找新的催化剂”的活动中，对“硫酸铜（白色固体）能否作过氧化氢分解的催化剂”进行了以下探究。
【实验探究】甲同学按如图方案进行实验，实验现象为步骤①：木条不复燃；步骤②：产生气泡，溶液变成蓝色；步骤③：木条
复燃
。由此得出：硫酸铜能作过氧化氢分解的催化剂，该反应的文字表达式为
过氧化氢$\xrightarrow{硫酸铜}$水$+$氧气
。
【评价改进】（3）大家认为甲同学的实验结论不严谨。若要确定该实验结论正确，还需证明硫酸铜的质量和
化学性质
在反应前后都没有发生改变。
【拓展延伸】（4）比较硫酸铜和二氧化锰对过氧化氢制氧气的催化效果，实验过程中不需要控制的条件是
D
（填字母）。
A. 溶液的起始温度 B. 催化剂的质量
C. 溶液的浓度 D. 反应起始时间
（5）兴趣小组用图戊所示装置探究不同催化剂对过氧化氢分解的催化效果。取大小相同的新鲜土豆块和新鲜猪肝块作催化剂，分别加入10 mL相同浓度的过氧化氢稀溶液后，用传感器测量装置中压强的变化，如图己中曲线a、b所示。
① 结合实验和曲线a、b分析，两种催化剂中催化效率更高的是
猪肝块
。
② 从曲线的变化可以看出，加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是
30
（填“30”“65”或“120”）s。
③ 曲线a、b最终达到相同的压强，说明
催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量
。
答案：(1) B （2）复燃 过氧化氢$\xrightarrow{硫酸铜}$水$+$氧气 （3）化学性质 （4）D （5）① 猪肝块 ② 30 ③ 催化剂只能改变化学反应速率，不能改变生成物的质量
解析:(1) 实验甲和实验乙中,过氧化氢溶液的浓度不同,其他条件均相同,可探究过氧化氢浓度对过氧化氢分解速率的影响,故A正确;实验乙中没有二氧化锰,实验丁中加入二氧化锰,且两个实验中,过氧化氢溶液的浓度不同,变量不唯一,不能探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响,故B错误;实验甲为常温,实验丙为加热,其他条件均相同,可探究温度对过氧化氢分解速率的影响,故C正确;由以上分析可知,对比实验甲和丙,可探究温度对过氧化氢分解速率的影响,实验甲和丁中的过氧化氢浓度相同,实验甲中无二氧化锰,实验丁中有二氧化锰,对比可探究二氧化锰对过氧化氢分解速率的影响,对比实验甲、丙和丁,探究$\ce{MnO_{2}}$和温度对过氧化氢分解速率影响的程度,故D正确。
(2) 结论为硫酸铜可作为过氧化氢分解的催化剂,则硫酸铜能加快过氧化氢的分解,氧气能使带火星的木条复燃,则可观察到木条复燃;过氧化氢在硫酸铜催化作用下生成水和氧气,反应的文字表达式为过氧化氢$\xrightarrow{硫酸铜}$水$+$氧气。(3) 催化剂能改变反应速率,在化学反应前后其质量和化学性质均不变,若要证明硫酸铜为催化剂,则还需证明硫酸铜的质量和化学性质在反应前后都没有发生改变。
(4) 对比实验中,要控制变量,要控制过氧化氢溶液的体积及浓度、催化剂的质量、溶液的起始温度等,不需要控制反应起始时间,故D符合题意。
(5) ① 反应过程中产生氧气,则装置中的压强增大,由题图己可知,相同时间内猪肝块作催化剂时装置内压强变化更大,说明相同时间内猪肝块作催化剂时过氧化氢分解产生的氧气更多,则催化效率更高的是猪肝块。② 由题图己可知,气体压强先增大后减小,是因为反应产生气体使装置内压强增大,反应结束后温度降低使装置内压强减小,说明过氧化氢分解的反应是放热反应,由题图己可知,30 s时曲线a中压强达到最大,说明加猪肝块催化的过氧化氢完全反应所用的时间大约是30 s。
③ 曲线a、b最终达到相同的压强,说明催化剂只能改变化学反应速率,不能改变生成物的质量。
