Question

18．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)利用過氧化氫分解來探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，他們設(shè)計如表的實驗，并記錄了相關(guān)數(shù)據(jù)：

實驗序號	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液體積/mL	二氧化錳的用量/g	溫度/℃	收集氧氣的體積/mL	反應(yīng)所需的時間/s
①	5	2	0.1	20	20	48
②	10	2	0.1	20	20	30
③	10	2	0.1	40	20	18
④		2	0.1	60	20	6

（1）在上述實驗中二氧化錳起催化作用．
（2）寫出該實驗涉及反應(yīng)的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（3）通過實驗①②對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與過氧化氫濃度有關(guān)；從實驗②③對比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度有關(guān)．
（4）同學(xué)們設(shè)計了如圖1所示的裝置進行實驗，其中量筒的作用是根據(jù)進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；在第四組實驗中，出現(xiàn)了膠塞彈飛和試劑噴出的現(xiàn)象，導(dǎo)致該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是過氧化氫濃度越大則反應(yīng)越劇烈（答案合理即可）．

（5）實驗過程中同學(xué)們發(fā)現(xiàn)很難控制反應(yīng)的溫度，反應(yīng)進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應(yīng)放出熱量．
（6）同學(xué)們通過記錄并分析實驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，過氧化氫分解的速率先增大后減小，如圖2所示．請你幫他們解釋其原因：反應(yīng)放熱能加快反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行過氧化氫濃度降低，反應(yīng)逐漸減慢．過氧化氫分解的快慢還可能受哪些因素影響呢？請你再舉出兩種因素：催化劑的種類；；催化劑的顆粒大�。ù呋瘎┑挠昧俊⑹欠裼么呋瘎┑龋�．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑進行解答；
（2）根據(jù)過氧化氫分解生成水和氧氣進行解答；
（3）根據(jù)①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設(shè)計是驗證反應(yīng)物濃度對反應(yīng)速度的影響；②③則是溫度不同其他條件相同，是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究進行解答；
（4）根據(jù)量筒內(nèi)排出水的體積等于生成氧氣的體積以及實驗的注意事項進行解答；
（5）根據(jù)反應(yīng)進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應(yīng)放出熱量進行解答；
（6）根據(jù)溫度對化學(xué)反應(yīng)速率的影響進行解答．

解答 解：（1）二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，所以二氧化錳起催化作用；
（2）過氧化氫分解生成水和氧氣，反應(yīng)的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；②③則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究；
（4）量筒內(nèi)排出水的體積等于生成氧氣的體積，所以量筒的作用是根據(jù)進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；在第四組實驗中，出現(xiàn)了膠塞彈飛和試劑噴出的現(xiàn)象，導(dǎo)致該現(xiàn)象出現(xiàn)的原因可能是過氧化氫濃度越大則反應(yīng)越劇烈（答案合理即可）；
（5）反應(yīng)進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應(yīng)放出熱量；
（6）過氧化氫分解的速率先增大后減小，如圖2所示．其原因反應(yīng)放熱能加快反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行過氧化氫濃度降低，反應(yīng)逐漸減慢；影響過氧化氫分解的快慢的因素可能還有催化劑的種類；催化劑的顆粒大�。ù呋瘎┑挠昧�、是否用催化劑等）．
故答案為：（1）催化；
（2）過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）①②；②③；
（4）根據(jù)進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；過氧化氫濃度越大則反應(yīng)越劇烈（答案合理即可）；
（5）放出；
（6）反應(yīng)放熱能加快反應(yīng)，隨著反應(yīng)的進行過氧化氫濃度降低，反應(yīng)逐漸減慢；催化劑的種類；催化劑的顆粒大小（催化劑的用量、是否用催化劑等）．

點評 本題通過實驗探究的方式探究了影響化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素，利用控制變量的方法進行實驗探究，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，認識了對化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素．