Question

19．“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的化學方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．某同學做了該實驗后，展開了下列思考與探究：
（1）催化劑MnO₂的用量對反應速率有沒有影響呢？
他做了這樣一組實驗：每次均用30mL 10%的H₂0₂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)果如下：（其他實驗條件均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量（克）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用時間	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

請分析表中數(shù)據(jù)回答：MnO₂的用量對反應速率產(chǎn)生了怎樣的影響呢？答：在一定范圍內(nèi)，MnO₂的用量越大，反應越快．
（2）H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應速率有沒有影響呢？
他又做了一組實驗：每次均取5mL 30%的H₂O₂溶液，然后稀釋成不同溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)的溶液進行實驗．記錄數(shù)據(jù)如下：（實驗均在20℃室溫下進行，其他實驗條件也均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量（克）	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL氣體時所用時間（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反應后液體溫度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

請分析表中數(shù)據(jù)回答：H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)對反應速率產(chǎn)生了怎樣的影響？答：H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，反應越快．由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反應是個放熱反應（填“放熱”或“吸熱”）．
（3）還有哪些因素可能影響該反應的速率呢？請說出你的一個猜想：MnO₂顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等．（題中已經(jīng)指出的影響因素除外）

Answer 1

分析 根據(jù)過氧化氫是實驗室制取氧氣所需要的一種重要的藥品，很多因素影響過氧化氫的分解速率影響，如溫度，溫度高反應速度快；過氧化氫的濃度越大反應速度越快；使用催化劑能加快其反應速度等，本題就是從這些角度探究了影響過氧化氫分解速率的因素，依據(jù)表中提供的數(shù)據(jù)結(jié)合相關的化學知識解答即可．

解答 解：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\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（1）從表中可以看出，采用了H₂O₂相同濃度和相同量，隨著MnO₂增加，收集到相同體積的O₂所用時間也減少，說明反應速度在加快；但是當MnO₂達到0.7g后所用時間就相同了，所以在一定范圍內(nèi)增加MnO₂加快反應速度．
故答案為：在一定范圍內(nèi)，MnO₂的用量越大，反應越快；
（2）從表中可以看出，隨著H₂O₂溶液的質(zhì)量分數(shù)提高，MnO₂加入的量相同，收集到相同體積的O₂所用時間也在減少，反應的速度在增加；
同樣溫度開始反應，反應后溫度比反應前提高，這說明是放熱反應；
故答案為：H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，反應越快；
（3）從提高溫度、增大物之間的接觸面積都可以加快化學反應的速率分析即可，如MnO₂顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等．
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（1）在一定范圍內(nèi)，MnO₂的用量越大，反應越快；
（2）H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)越大，反應越快；放熱；
（3）MnO₂顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等．

點評 本題通過對比實驗結(jié)果的分析，找到事物的內(nèi)在聯(lián)系，考查了學生分析問題的能力，同時也是對影響反應速率因素這一知識點的重點考查．