Question

某課外興趣小組對H₂O₂的分解速率做了如下實驗探究．
（1）下表是該小組研究影響過氧化氫（H₂O₂）分解速率的因素時采集的一組數據：
                          用10mL H₂O₂制取150mL O₂所需的時間（秒）

濃度 時間（秒） 反應條件	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無催化劑、不加熱	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應
無催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2無催化劑、加熱	10	25	60	120

①該研究小組在設計方案時．考慮了濃度、

 

、

 

等因素對過氧化氫分解速率的影響．
②從上述影響過氧化氫分解速率的因素中任選一個，說明該因素對分解速率有何影響？

 

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

催化劑（MnO2）	操作情況	觀察結果	反應完成所需的時間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應，帶火星的木條復燃	3.5分鐘
塊狀		反應較慢，火星紅亮但木條未復燃	30分鐘

①寫出H₂O₂發生的化學反應方程式

 

．
②實驗結果說明催化劑作用的大小與

 

有關．

Answer 1

分析：（1）過氧化氫溶液是實驗室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設計實驗方案來證明時，要注意實驗的控制變量，以確保實驗結果的準確性；
（2）二氧化錳是過氧化氫分解的催化劑，由帶火星木條復燃，可知產物，由此可寫出方程式；由實驗現象可知，催化劑作用大小的影響因素．

解答：解：（1）①根據表中給出的數據，無催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都是幾乎不反應，在無催化劑加熱的情況下，不同濃度的過氧化氫溶液都分解，說明過氧化氫的分解速率與溫度有關，但是得到相同氣體的時間不同，濃度越大，反應的速度越快，說明過氧化氫的分解速率與濃度有關；比較同一濃度的過氧化氫溶液如30%時，在無催化劑加熱的時候，需要時間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時間是10s，說明過氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關，故答案為：溫度；催化劑；
②分析表中數據可以看出，濃度越大，反應速率越快，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：溫度升高化學反應速率加快；反應物濃度增大化學反應速率加快；使用合適的催化劑化學反應速率加快；
（2）①H₂O₂在二氧化錳作用下發生反應的化學反應方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
②因在其他條件相同時，粉末狀二氧化錳比塊狀二氧化錳反應所需時間短，說明接觸面積對反應速率有影響，故答案為：接觸面積．

點評：本題通過圖表數據，考察了外界條件對反應速率的影響，難度適中，要注意分析其他條件相同，只有一個條件改變時，如何影響反應速率．