Question

【題目】某化學(xué)興趣小組對(duì)用過氧化氫分解生成水和氧氣的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究。

（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(xué)反應(yīng)速率的因素：

①主要因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)；

②外界因素：溫度，濃度，壓強(qiáng)，催化劑，光，激光，反應(yīng)物顆粒大小，反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)物狀態(tài)；

③另外，x射線，γ射線也會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率。

（作出猜想）下面是小組內(nèi)三位同學(xué)所做的猜想，請(qǐng)你完成小麗的猜想。

小紅同學(xué)：H2O2溶液的濃度可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率。

小明同學(xué)：催化劑（MnO2）的用量可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．

小麗同學(xué)：我認(rèn)為（1）_____可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證）

（2）小紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是：每次均取10mL30%的H2O2溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定各次收集到100mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，記錄數(shù)據(jù)如表：（其他實(shí)驗(yàn)條件：溫度、催化劑用量等均相同）

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
H2O2溶液濃度	1%	5%	15%	25%	30%
所用時(shí)間（秒）	660	205	25	4	3

請(qǐng)你分析回答：H2O2溶液的濃度對(duì)過氧化氫分解制氧氣反應(yīng)速率有什么影響？_____

（3）小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是：每次均用30mL10%的H2O2溶液，采用不同量MnO2粉末做催化劑，測(cè)定各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，結(jié)果如表：（其他實(shí)驗(yàn)條件：過氧化氫溶液濃度、溫度等均相同）

1.0

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
MnO2粉末用量（克）	0.2	0.4	0.6	0.8
所用時(shí)間（秒）	8	5	3	2	2

請(qǐng)你分析回答：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為_____；催化劑MnO2的用量對(duì)過氧化氫分解制氧氣反應(yīng)速率有什么影響？_____

（4）如果你是小麗同學(xué)，在驗(yàn)證你的猜想時(shí)，你的實(shí)驗(yàn)方案是：_____。

Answer 1

【答案】溫度（催化劑的種類等其他合理答案均可） H2O2溶液的濃度越大，反應(yīng)速率越快 2H2O22H2O+O2↑ 在一定范圍內(nèi)，催化劑（MnO2）的用量越多，反應(yīng)速率越快 分別在20℃、40℃條件下，向等濃度、等體積的過氧化氫溶液中，加入等質(zhì)量的二氧化錳粉末，測(cè)量各收集一瓶等體積氧氣所需要的時(shí)間(其他合理答案均可)

【解析】

（1）由已知資料可知，影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素有內(nèi)因和外因，故可猜想溫度，壓強(qiáng)，光等；

（2）由記錄的數(shù)據(jù)表可知，H2O2溶液的濃度越大，反應(yīng)速率越快；

（3）雙氧水分解的化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2↑，分析記錄數(shù)據(jù)表可知，反應(yīng)速率不是隨著催化劑用量的增加而無限制加快，而是在一定范圍內(nèi)，催化劑的用量越多，反應(yīng)速率越快；

（4）因溫度最好控制，故實(shí)驗(yàn)一般設(shè)計(jì)進(jìn)行溫度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)方案為：分別在20℃、40℃條件下，向等濃度、等體積的過氧化氫溶液中，加入等質(zhì)量的二氧化錳粉末，測(cè)量各收集一瓶等體積氧氣所需要的時(shí)間。