Question

“用H₂O₂和MnO₂制氧氣”的反應方程式為：

2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑

．
小華同學做了該實驗后，展開了下列思考與探究：
問題一：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30mL10%的H₂O₂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（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用時間（t）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

請分析表中數據回答：MnO₂的用量對反應速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：

有影響；在一定范圍內，MnO₂的用量越大，反應越快

．
問題二：H₂O₂溶液的溶質質量分數對反應速率有沒有影響呢？
他又做了一組實驗：每次均取5mL30%的H₂O₂溶液，然后稀釋成不同溶質質量分數的溶液進行實驗．記錄數據如下：（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溶液溶質質量分數	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量（g）	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集540mL氣體所用時間（t）	660	220	205	80	25	9	4	3
反應后液體溫度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

請分析表中數據回答：H₂O₂溶液的溶質質量分數對反應速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：

有影響．H₂O₂溶液的溶質質量分數越大，反應越快

．
由表中數據還可看出，該反應是個

放熱

反應（填“放熱”或“吸熱”）．
問題三：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、環境溫度、氣壓、是否振蕩等

．
啟發：在探究問題一和問題二的實驗中，小華采用了控制變量的實驗方法，從而輕松的解決了多種因素影響反應速度的問題．你認為在探究問題一時，小華控制的變量是

H₂O₂溶液的溶質質量分數；MnO₂顆粒大小；環境溫度；外界氣壓；振蕩

（至少寫出一個，多寫一個加1分，最多加2分．）．

Answer 1

分析：根據過氧化氫在二氧化錳的作用下產生水和氧氣寫出反應的方程式；
問題一：由題目中提供的信息每次實驗過氧化氫的量相同，二氧化錳的量不同，制取的氧氣量相同，所用時間不同，可以看出二氧化錳的用量對反應速度的影響；
問題二：其它條件相同，過氧化氫的濃度不同，生成相同氧氣的時間不同，可以看出過氧化氫溶液的質量分數對反應速度的影響；通過溫度的變化可以看出反應伴隨的能量變化；
問題三：可能影響該反應的速率的因素：二氧化錳顆粒大小、環境溫度等．．

解答：解：過氧化氫在二氧化錳的作用下產生水和氧氣，反應的方程式為；2H₂O₂ 

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
問題一：分析表中數據可知：MnO₂的用量對反應速率有影響，在一定范圍內，二氧化錳的用量越大，反應越快；
問題二：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應速率有沒有影響：每次用等量的二氧化錳，采用足量不同濃度的過氧化氫溶液進行實驗，觀察收集等量氣體時所消耗的時間可知：H₂O₂溶液的溶質質量分數越大，反應越快；由表中數據還可看出，該反應是個放熱反應；
問題三：可能影響該反應的速率的因素：二氧化錳顆粒大小、環境溫度、是否振蕩等；
啟發：要探究二氧化錳對過氧化氫的分解速率，應該控制H₂O₂溶液的溶質質量分數；MnO₂顆粒大小；環境溫度；外界氣壓；振蕩等因素，看二氧化錳的用量對過氧化氫的催化效果．
故答案為：2H₂O₂ 

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
問題一：有影響；在一定范圍內，MnO₂的用量越大，反應越快（注意：“一定范圍”這個關鍵詞）；
問題二：有影響．H₂O₂溶液的溶質質量分數越大，反應越快（“質量分數”是要點）；放熱；
問題三：MnO₂顆粒大小、環境溫度、是否振蕩等；（“顆粒大小、環境溫度、是否振蕩”只要答出其中一點即可；其它合理答案也可）
啟發：H₂O₂溶液的溶質質量分數；MnO₂顆粒大小；環境溫度；外界氣壓；振蕩．（其它合理答案也可）

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