Question

某校化學興趣小組的同學用雙氧水和二氧化錳制取氧氣，發現反應越來越快，觸摸試管外壁有熱感．于是提出質疑，雙氧水分解速率是否與溫度有關？鑒于此，同學們進行了如下實驗探究．
實驗一：探究雙氧水分解放熱
該興趣小組同學為了探究雙氧水分解反應放熱，按如圖所示的實驗裝置進行實驗．
①寫出該反應的化學方程式：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑

．
②證明反應放熱的實驗現象是：

燒杯中的導管口會有氣泡冒出

．
③反應開始后用帶火星的小木條檢驗生成氣體．帶火星的小木條并不復燃，原因是

試管中含有一定體積的空氣，剛開始實驗時逸出的氣體中主要是空氣，氧氣的含量較少

，改進措施為

反應一會再用帶火星的木條進行驗證

．
實驗二：探究雙氧水分解反應速率與溫度有關
興趣小組的同學設計并進行了以下四次實驗

實驗編號	H2O2溶液質量分數質量（%）	H2O2溶液用量（mL）	MnO2用量（g）	反應溫度（℃）	收集氣體體積（mL）	所需時間（s）
1	30	5	0	85	100	3.8
2	15	10	0.1	20	100	2.8
3	5	30	0.1	20	100	7.4
4	30	5	0	55	100	10.5

①上述實驗中的

實驗1和實驗4

對比即可驗證雙氧水分解反應與溫度有關．
②由上述實驗還可以得出的結論是：

在相同的溫度下，過氧化氫溶液的濃度越大，生成等體積的氧氣所需時間越短

．

Answer 1

分析：實驗一：①雙氧水即為過氧化氫溶液，其中過氧化氫分解產生了水和氧氣，可以據此寫出該反應的化學方程式；
②根據氣體受熱膨脹來進行解答；
③試管中含有一定體積的空氣，可以據此分析木條沒有復燃的原因，并進行改進．
實驗二：①根據控制變量法進行分析；
②分析題中的數據可以完成該題的解答．

解答：解：實驗一：①雙氧水即為過氧化氫溶液，其中過氧化氫分解產生了水和氧氣，該反應的化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑；
②根據氣體受熱要發生膨脹，所以若該反應中放出熱量，則燒杯中的導管口會有氣泡冒出；
③試管中含有一定體積的空氣，剛開始實驗時逸出的氣體中主要是空氣，氧氣的含量較少，所以帶火星的木條難以復燃；所以在實驗過程中應該反應一會再用帶火星的木條進行驗證；
實驗二：①根據控制變量法結合表格中的數據可以知道，實驗1和實驗4中過氧化氫溶液的濃度相同，但是它們的溫度不同，最終它們反應的生成相同體積的氧氣所需時間也不同，所以通過對比可以得出溫度不同，反應速率也不同的結論；
②比較實驗2和實驗3可以知道，在相同的溫度下，過氧化氫溶液的濃度越大，生成等體積的氧氣所需時間越短．
故答案為：實驗一：①2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂ ↑；
②燒杯中的導管口會有氣泡冒出；
③試管中含有一定體積的空氣，剛開始實驗時逸出的氣體中主要是空氣，氧氣的含量較少；反應一會再用帶火星的木條進行驗證；
實驗二：①實驗1和實驗4；
②在相同的溫度下，過氧化氫溶液的濃度越大，生成等體積的氧氣所需時間越短．

點評：本考點主要考查影響化學反應速度的因素，同時也考查了化學方程式的書寫，綜合性比較強．本考點是中考的重要考點之一，主要出現在實驗題中．