Question

“化學反應條件的控制是實驗的靈魂”．某探究小組發(fā)現(xiàn)若反應過快，產(chǎn)生的氣體不易及時收集，為探究影響過氧化氫溶液分解快慢的因素，于是進行了如下探究：
【提出問題】過氧化氫溶液分解快慢與哪些因素有關呢？
【猜想與假設】猜想一：可能與過氧化氫的質(zhì)量分數(shù)有關；
猜想二：可能與溫度有關；
猜想三：可能與是否用催化劑有關
【設計并實驗】該探究小組用不同質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液在不同溫度時進行四次實驗．記錄所生成的氧氣體積和反應所需時間，記錄數(shù)據(jù)如下表．

實驗 序號	過氧化氫的 質(zhì)量分數(shù)	過氧化氫溶液體積（mL）	溫度	二氧化錳的用量/g	收集氧氣 的體積/ml	反應所需 的時間/s
①	5%	1	20	0.1	4	16.75
②	15%	1	20	0.1	4	6.04
③	30%	5	35		2	49.21
④	30%	5	55		2	10.76

【收集證據(jù)】（1）要比較不同質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號組合是

 

．由實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系：

 

．
【解釋與結(jié)論】（2）通過探究，了解控制過氧化氫分解快慢的方法．請寫出過氧化氫溶液在二氧化錳的催化作用下生成氧氣的化學方程式為：

 

．
（3）化學反應的實質(zhì)是微觀粒子相互接觸、碰撞的結(jié)果，化學反應速率與微觀粒子的概率有關．試從微觀角度解釋“反應物濃度越大，化學反應速率越快”的原因是

 

．
（4）用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減緩反應速率，可加適量的水稀釋，所產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量

 

（填“減小”、“增大”或“不變”）．
【反思拓展】（5）除了二氧化錳，還有氧化鐵也可以做過氧化氫分解的催化劑，則說明過氧化氫分解速率可能還受哪些因素影響？設計實驗驗證：

 

、

 

．

Answer 1

考點：影響化學反應速率的因素探究,催化劑的特點與催化作用,書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式

專題：科學探究

分析：【收集證據(jù)】（1）根據(jù)①②中過氧化氫溶液質(zhì)量分數(shù)不同，以及③④溫度不同而其它量相同進行解答；
【解釋與結(jié)論】（2）根據(jù)過氧化氫和二氧化錳混合生成水和氧氣進行解答；
（3）根據(jù)反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，則化學反應速率越快進行解答；
（4）根據(jù)過氧化氫的質(zhì)量不變生成氧氣的質(zhì)量不變進行解答；
（5）根據(jù)催化劑的種類不同也能影響過氧化氫分解速率進行解答．

解答：解：【收集證據(jù)】（1）①②中過氧化氫溶液質(zhì)量分數(shù)不同，而其它量相同，所以要比較不同質(zhì)量分數(shù)的過氧化氫溶液對反應快慢的影響，應選擇的實驗編號組合是①②；由實驗③和④對比可知，化學反應速率與溫度的關系：溫度越高，則化學反應速率越快；故填：①②；溫度越高，則化學反應速率越快；
【解釋與結(jié)論】（2）過氧化氫和二氧化錳混合生成水和氧氣，化學方程式為：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；故填：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（3）根據(jù)反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，則化學反應速率越快；故填：反應物濃度越大，單位體積的反應物中含有的粒子數(shù)越多，粒子間碰撞的概率越大，則化學反應速率越快；
（4）過氧化氫的質(zhì)量不變生成氧氣的質(zhì)量不變；故填：不變；
（5）催化劑的種類不同也能影響過氧化氫分解速率，所以實驗方案：取5mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液分別放入兩只試管中，然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵，然后記錄反應所需時間等．故填：催化劑的種類；取5mL質(zhì)量分數(shù)為5%的過氧化氫溶液分別放入兩只試管中，然后分別加入0.1的二氧化錳和氧化鐵，然后記錄反應所需時間等．

點評：此題考查了利用對比的方式進行實驗探究的知識，培養(yǎng)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．