Question

某課外興趣小組對H₂0₂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氧化氫（H₂0₂）分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：
[用10mlH₂0₂制取150ml 0₂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)
無催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2催化劑、加熱	10	25	60	120

從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個(gè)，說明該因素對分解速率有何影響？

 

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

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

實(shí)驗(yàn)結(jié)果說明催化劑作用的大小與

 

 有關(guān)．
（3）有A、B兩位學(xué)生均想利用原電池反應(yīng)驗(yàn)證金屬的活動(dòng)性順序，并探究產(chǎn)物的有關(guān)性質(zhì)．分別設(shè)計(jì)了如圖所示的原電池，請完成下列問題：

（a）①負(fù)極材料：A池

 

，B池

 

．②電極反應(yīng)式：A池：正極：

 

，負(fù)極：

 

．
（b）B池總反應(yīng)的離子方程式為

 

．

Answer 1

考點(diǎn)：探究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素

專題：化學(xué)反應(yīng)速率專題

分析：（1）掌握催化劑的特點(diǎn)“一變二不變”和催化作用（改變反應(yīng)速率），了解影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：溫度、催化劑、反應(yīng)物本身的性質(zhì)，狀態(tài)等；
（2）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，催化劑作用大小的影響因素；
（3）（a）在原電池中，失電子的極是負(fù)極，發(fā)生氧化反應(yīng)，得電子的極是正極，發(fā)生還原反應(yīng)，據(jù)此回答；
（b）原電池中的總反應(yīng)是自發(fā)的氧化還原反應(yīng)．

解答： 解：（1）分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快，故答案為：濃度越高，過氧化氫的分解速率越快（或溫度越高，過氧化氫的分解速率越快；使用催化劑，過氧化氫的分解速率越快）；
（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，說明接觸面積對反應(yīng)速率有影響，故答案為：催化劑的聚集狀態(tài)或是表面積；
（3）（a）金屬鋁、鎂硫酸構(gòu)成的原電池，金屬鎂是負(fù)極，電極反應(yīng)：Mg-2e-=Mg²⁺，金屬鋁是正極，電極反應(yīng)：2H⁺+2e^-=H₂↑； 自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鎂和硫酸之間的反應(yīng)，金屬鋁、鎂、氫氧化鈉構(gòu)成的原電池，金屬鋁是負(fù)極，Al-3e-=Al³⁺；金屬鎂是正極，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鋁和氫氧化鈉之間的反應(yīng)，
故答案為：Mg；Al；2H⁺+2e^-=H₂↑；Al-3e-=Al³⁺；
（b）金屬鋁、鎂、氫氧化鈉構(gòu)成的原電池，自發(fā)的氧化還原反應(yīng)是金屬鋁和氫氧化鈉之間的反應(yīng)，反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是：2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑，故答案為：2Al+2H₂O+2OH^-=2AlO₂^-+3H₂↑．

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素以及原電池的工作原理等知識(shí)，屬于綜合知識(shí)的考查，注意知識(shí)的歸納和整理是解題關(guān)鍵，難度中等．