Question

某課外興趣小組對(duì)H₂O₂的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究．
（1）下表是該小組研究影響過(guò)氧化氫（H₂O₂）分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：
                          用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的時(shí)間（秒）

濃度 時(shí)間（秒） 反應(yīng)條件	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無(wú)催化劑、不加熱	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)
無(wú)催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2無(wú)催化劑、加熱	10	25	60	120

①該研究小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)．考慮了濃度、

 

、

 

等因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響．
②從上述影響過(guò)氧化氫分解速率的因素中任選一個(gè)，說(shuō)明該因素對(duì)分解速率有何影響？

 

．
（2）將質(zhì)量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO₂分別加入到5mL 5%的雙氧水中，并用帶火星的木
條測(cè)試．測(cè)定結(jié)果如下：

催化劑（MnO2）	操作情況	觀察結(jié)果	反應(yīng)完成所需的時(shí)間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃	3.5分鐘
塊狀		反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃	30分鐘

①寫出H₂O₂發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式

 

．
②實(shí)驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明催化劑作用的大小與

 

有關(guān)．

Answer 1

分析：（1）過(guò)氧化氫溶液是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的控制變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；
（2）二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑，由帶火星木條復(fù)燃，可知產(chǎn)物，由此可寫出方程式；由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，催化劑作用大小的影響因素．

解答：解：（1）①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無(wú)催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無(wú)催化劑加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都分解，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)，但是得到相同氣體的時(shí)間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過(guò)氧化氫溶液如30%時(shí)，在無(wú)催化劑加熱的時(shí)候，需要時(shí)間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時(shí)間是10s，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)，故答案為：溫度；催化劑；
②分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過(guò)氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快，
故答案為：溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快；使用合適的催化劑化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（2）①H₂O₂在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
②因在其他條件相同時(shí)，粉末狀二氧化錳比塊狀二氧化錳反應(yīng)所需時(shí)間短，說(shuō)明接觸面積對(duì)反應(yīng)速率有影響，故答案為：接觸面積．

點(diǎn)評(píng)：本題通過(guò)圖表數(shù)據(jù)，考察了外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，難度適中，要注意分析其他條件相同，只有一個(gè)條件改變時(shí)，如何影響反應(yīng)速率．