Question

18．某化學興趣小組對用過氧化氫分解生成水和氧氣的實驗條件進行探究．
【提出問題】哪些因素可能影響該反應的反應速率？
【查閱資料】影響化學反應速率的因素：
①主要因素：反應物本身的性質(zhì)；
 ②外界因素：溫度，濃度，壓強，催化劑，光，激光，反應物顆粒大小，反應物之間的接觸面積和反應物狀態(tài)；
 ③另外，x射線，γ射線也會影響化學反應速率．
【作出猜想】下面是小組內(nèi)三位同學所做的猜想，請你完成小麗的猜想．
小紅同學：H₂O₂溶液的濃度可能影響該反應的反應速率．
小明同學：催化劑（MnO₂）的用量可能影響該反應的反應速率．
小麗同學：我認為溫度可能影響該反應的反應速率．
【實驗驗證】
（1）小紅同學的實驗是：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，測定各次收集到100mL氧氣時所用的時間，記錄數(shù)據(jù)如表：

實驗次序	1	2	3	4	5
H2O2溶液濃度	1%	5%	15%	25%	30%
所用時間（秒）	660	205	25	4	3

（其他實驗條件：溫度、催化劑用量等均相同）
請你分析回答：H₂O₂溶液的濃度對過氧化氫分解制氧氣反應速率有什么影響？在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應越快
（2）小明同學的實驗是：每次均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如表：（其他實驗條件：過氧化氫溶液濃度、溫度等均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5
MnO2　粉末用量（克）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
所用時間（秒）	8	5	3	2	2

請你分析回答：該反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
催化劑MnO₂的用量對過氧化氫分解制氧氣反應速率有什么影響？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)），反應越快
（3）如果你是小麗同學，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．
【反思與交流】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)可作此反應的催化劑（答案合理均可，但應和此題涉及的內(nèi)容有關(guān)）．

Answer 1

分析 （1）[作出猜想]根據(jù)與反應有關(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]
（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速率的影響．
（4）根據(jù)本題中能夠影響反應速率的因素，作出了溫度可能影響反應速率，所以我們可以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快慢．
[反思與交流]
根據(jù)題給的條件可以知道，在催化劑改變的時候，對反應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：（1）[作出猜想]根據(jù)與反應有關(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，故本題答案為：溫度；
[實驗驗證]
（2）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以得出過氧化氫的濃度大的收集100mL氣體所用時間最短，故本題答案為：在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應越快；
（3）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以得出二氧化錳的用的質(zhì)量越大，收集500mL氣體所用的時間越短，故本題答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；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)），反應越快；
（4）根據(jù)本題中能夠影響反應速率的因素，作出了溫度可能影響反應速率，所以我們可以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快慢．故本題答案為：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；
[反思與交流]
根據(jù)題給的條件可以知道，在催化劑改變的時候，對反應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．故本題答案為：除MnO₂外，是否還有其它物質(zhì)可作此反應的催化劑（答案合理均可，但應和此題涉及的內(nèi)容有關(guān)）．

點評 本題主要考查了能夠影響化學反應的因素，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．