Question

【題目】實驗室常用過氧化氫溶液作反應(yīng)物、二氧化錳作催化劑來制取氧氣。為比較不同質(zhì)量的二氧化錳對反應(yīng)速率的影響，某研究小組同學(xué)進(jìn)行了如下探究:

(1)請寫出二氧化錳催化過氧化氫分解的化學(xué)方程式: ________________________。

(2)實驗裝置如圖甲所示,可通過觀察________________________來比較兩者的反應(yīng)速率。

(3)實驗裝置如圖乙所示，量筒中進(jìn)入水的體積與反應(yīng)生成氧氣的體積____________________(選填“相等”或“不等”)，要比較不同質(zhì)量的二氧化錳對反應(yīng)速率的影響,可測量相同時間內(nèi)_____________________。

(4)小組同學(xué)設(shè)置了10組實驗，每組中加入等體積、等濃度的過氧化氫溶液,測定加入不.同質(zhì)量二氧化錳后,各組收集等體積氧氣所用的時間,數(shù)據(jù)記錄如下(其他實驗條件均相同):

實驗序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
二氧化錳用量（g)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
待測數(shù)據(jù)	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

請分析表中數(shù)據(jù)，回答問題:

① 實驗中用等體積、等濃度的過氧化氫溶液的目的是________________________。

② 條件相同時,隨著MnO2用量的增加,反應(yīng)速率_______________________。

(5)同學(xué)們還想探究二氧化錳的顆粒大小對化學(xué)反應(yīng)速率是否有影響,請你幫他們設(shè)計實驗方案進(jìn)行探究:__________________________。

Answer 1

【答案】 產(chǎn)生氧氣的快慢 相等 收集氣體的體積 控制單一變量,探究二氧化錳的質(zhì)量不同時,對反應(yīng)速率的影響 逐漸增大,隨后將基本不變 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(zhì)量相同的二氧化錳混合,測定生成等體積氧氣所需時間

【解析】

(1) 過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；反應(yīng)的化學(xué)方程式：；

(2) 比較不同質(zhì)量的二氧化錳對過氧化氫分解速率的影響，可以觀察二者產(chǎn)生氣泡的速率；

(3)氧氣不易溶于水，量筒中進(jìn)入水的體積就等于反應(yīng)生成氧氣的體積；要比較不同質(zhì)量的二氧化錳對反應(yīng)速率的影響，可以通過測量生成等體積氣體所需的時間；

(4) ①由于對比試驗只能一個因素不同，且只有研究的要素不同，所以，實驗中用等體積、等濃度的過氧化氫溶液的目的是：控制單一變量，探究二氧化錳的質(zhì)量不同時，對反應(yīng)速率的影響；

②由表中數(shù)據(jù)可以看出在其他條件都相同的條件下，生成相同體積的氧氣所需要的時間，隨著二氧化錳的增多，所需的時間在減少，說明隨著二氧化錳的增多，反應(yīng)速率越來越快；

(5) 要探究催化劑的顆粒大小對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以將等體積、等濃度且溫度相同的過氧化氫溶液與顆粒大小不同但質(zhì)量相同的二氧化錳混合，測定生成等體積氧氣所需時間。