Question

【題目】實驗室常用過氧化氫溶液作反應物、二氧化錳作催化劑來制取氧氣。為比較不同質量的二氧化錳對反應速率的影響，某研究小組同學進行了如下探究:

(1)請寫出二氧化錳催化過氧化氫分解的化學方程式: ________________________。

(2)實驗裝置如圖甲所示,可通過觀察________________________來比較兩者的反應速率。

(3)實驗裝置如圖乙所示，量筒中進入水的體積與反應生成氧氣的體積____________________(選填“相等”或“不等”)，要比較不同質量的二氧化錳對反應速率的影響,可測量相同時間內_____________________。

(4)小組同學設置了10組實驗，每組中加入等體積、等濃度的過氧化氫溶液,測定加入不.同質量二氧化錳后,各組收集等體積氧氣所用的時間,數據記錄如下(其他實驗條件均相同):

實驗序號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
二氧化錳用量（g)	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
待測數據	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

請分析表中數據，回答問題:

① 實驗中用等體積、等濃度的過氧化氫溶液的目的是________________________。

② 條件相同時,隨著MnO2用量的增加,反應速率_______________________。

(5)同學們還想探究二氧化錳的顆粒大小對化學反應速率是否有影響,請你幫他們設計實驗方案進行探究:__________________________。

Answer 1

【答案】 產生氧氣的快慢 相等 收集氣體的體積 控制單一變量,探究二氧化錳的質量不同時,對反應速率的影響 逐漸增大,隨后將基本不變 將等體積、等濃度且溫度相同的過氧化氫溶液與顆粒大小不同但質量相同的二氧化錳混合,測定生成等體積氧氣所需時間

【解析】

(1) 過氧化氫在二氧化錳的催化作用下分解為水和氧氣；反應的化學方程式：；

(2) 比較不同質量的二氧化錳對過氧化氫分解速率的影響，可以觀察二者產生氣泡的速率；

(3)氧氣不易溶于水，量筒中進入水的體積就等于反應生成氧氣的體積；要比較不同質量的二氧化錳對反應速率的影響，可以通過測量生成等體積氣體所需的時間；

(4) ①由于對比試驗只能一個因素不同，且只有研究的要素不同，所以，實驗中用等體積、等濃度的過氧化氫溶液的目的是：控制單一變量，探究二氧化錳的質量不同時，對反應速率的影響；

②由表中數據可以看出在其他條件都相同的條件下，生成相同體積的氧氣所需要的時間，隨著二氧化錳的增多，所需的時間在減少，說明隨著二氧化錳的增多，反應速率越來越快；

(5) 要探究催化劑的顆粒大小對化學反應速率的影響，可以將等體積、等濃度且溫度相同的過氧化氫溶液與顆粒大小不同但質量相同的二氧化錳混合，測定生成等體積氧氣所需時間。