Question

7．某化學興趣小組對過氧化氫分解生成水和氧氣的條件進行探究，請你參與．
[提出問題]哪些因素可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率？
[查閱資料]影響化學反應(yīng)速率的因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)、溫度、濃度、催化劑、光、反應(yīng)物顆粒大小、反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)物的狀態(tài)等．
[作出猜想]下面是三位同學所做的猜想，請你完成丙同學的猜想．
甲同學：H₂O₂溶液的濃度可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
乙同學：催化劑（MnO₂）的用量可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
丙同學：溫度可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
[實驗驗證]
（1）如圖實驗裝置，在常溫下，每次均取10mL30%的H₂O₂溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液進行實驗，測定各次電子天平示數(shù)減少0.2g所用的時間，記錄數(shù)據(jù)如表：

實驗編號	1	2	3	4	5	6	7
H2O2溶液濃度	5%	5%	5%	10%	10%	30%	30%
MnO2粉末（g）	1.0	0.8	0.6	0.6	0.4	0.4	0.2
所用的時間（s）	205	205	220	80	90	3	4

請你分析回答：
①該反應(yīng)的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②要比較不同濃度的H₂O₂溶液對反應(yīng)速率的影響，可選擇的實驗編號是3、4（寫一組），由此可得到的結(jié)論是在在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應(yīng)越快．
③從上述實驗中得出催化劑（MnO₂）的用量對反應(yīng)速率的影響是二氧化錳的用量越多，反應(yīng)速率越快．達到一定的用量時，速率不在改變
④若撤除干燥管裝置，所測速率偏大（選填“偏大”、“偏小”或“不變”）．
如果你是丙同學，在驗證你的猜想時，你的實驗方案是：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的濃度等相同的條件下，控制不同溫度，記錄收集相同體積的氧氣時所用的時間．
[拓展延伸]
（3）如表是甲同學在實驗時記錄電子天平的示數(shù)和對應(yīng)的時間的一組數(shù)據(jù)（每隔20s讀數(shù)一次）．

時間（s）	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
示數(shù)（g）	565.40	565.37	565.34	565.30	565.28	565.26	565.24	565.23	565.22	565.21	565.20

①上表數(shù)據(jù)分析得出，過氧化氫溶液分解速度的變化情況是逐漸變慢（選填“先快后慢”“先慢后快”“逐漸變慢”），原因是過氧化氫的濃度逐漸減�。�
（4）通過該探究實驗，你還想探究的問題或還想學習的知識是除MnO₂外，是否還有其它物質(zhì)可作此反應(yīng)的催化劑．

Answer 1

分析 [作出猜想]根據(jù)與反應(yīng)有關(guān)的外界及內(nèi)部條件來作出猜想，例如物質(zhì)的濃度，溫度等．
[實驗驗證]
（1）①根據(jù)化學方程式的書寫方法進行分析．
②比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率的影響．
③比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出二氧化錳的用量對反應(yīng)速率的影響．
④若撤除干燥管裝置，會導(dǎo)致氧氣逸出帶走部分水分，所測速率偏大．
（3）過氧化氫溶液分解速度的變化情況是逐漸變慢，原因是過氧化氫的濃度逐漸減�。�
（4）在催化劑改變的時候，對反應(yīng)的速率是不是有影響，可以選擇其他的物質(zhì)來進行實驗進行驗證．

解答 解：[作出猜想]根據(jù)與反應(yīng)有關(guān)的外界及內(nèi)部條件來作出猜想本題中所涉及的就是溫度、物質(zhì)的濃度和質(zhì)量，故填：溫度；
[實驗驗證]
（1）①過氧化氫在二氧化錳的催化作用下生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②實驗3和4，二氧化錳的質(zhì)量相同，過氧化氫溶液的體積相同，但過氧化氫的濃度不同，收集到相同體積的氧氣所用的時間不同，說明在在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應(yīng)越快，故填：3、4；在在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應(yīng)越快；
③根據(jù)表中數(shù)據(jù)可以看出，在過氧化氫溶液濃度、溫度等相同的條件下，MnO₂的用量越大（在一定范圍內(nèi)），反應(yīng)越快；但是達到一定的用量時，速率不在改變，故填：二氧化錳的用量越多，反應(yīng)速率越快，達到一定的用量時，速率不在改變；
④若撤除干燥管裝置，會導(dǎo)致氧氣逸出帶走部分水分，所測速率偏大，故填：偏大．
在過氧化氫濃度相等和二氧化錳用量相等的條件下，來比較在不同的溫度下的反應(yīng)快慢．故填：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的濃度等相同的條件下，控制不同溫度，記錄收集相同體積的氧氣時所用的時間．
（3）上表數(shù)據(jù)分析得出，過氧化氫溶液分解速度的變化情況是逐漸變慢，原因是過氧化氫的濃度逐漸減小，故填：逐漸變慢；過氧化氫的濃度逐漸減小．
（4）還想探究的是在催化劑改變的時候，對反應(yīng)的速率是不是有影響，可以選擇其他的物質(zhì)來進行實驗進行驗證．故填：除MnO₂外，是否還有其它物質(zhì)可作此反應(yīng)的催化劑．

點評 本題主要考查了能夠影響化學反應(yīng)的因素，解答這類題時要注意盡可能的把題中的能夠影響化學反應(yīng)的因素找出，然后再利用控制變量法來進行實驗，最后得出答案．