Question

6．學(xué)校化學(xué)研究小組利用過氧化氫溶液的分解來探究影響化學(xué)反應(yīng)快慢的一些因素的相關(guān)數(shù)據(jù)（“常溫”通常是指20℃；“濃度”指溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．）

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液質(zhì)量/g	溫度/℃	二氧化錳用量/g	氧氣體積/mL	反應(yīng)所需時(shí)間/s
①	5	12	20	0.2	125	11
②	30	12	20	0.2	125	2
③	30	12	40	/	125	148
④	30	12	90	/	125	82

（1）通過①和②對比可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與過氧化氫的濃度有關(guān)．
（2）通過對比實(shí)驗(yàn)③和④可知，化學(xué)反應(yīng)快慢與溫度的關(guān)系是溫度越高反應(yīng)速度越快，溫度越低反應(yīng)速度越慢（答案意思合理即可）．
（3）由上述實(shí)驗(yàn)可知，實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣最適合的條件是20℃時(shí)，5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳．寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（4）除了上述探究影響化學(xué)反應(yīng)快慢的一些因素外，還有哪些因素可能影響化學(xué)反應(yīng)的快慢，請你探究（探究一種因素即可）．
影響因素：催化劑的種類（其他合理也可）．
設(shè)計(jì)方案：在相同溫度、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)過氧化氫溶液的條件下，將表中序號(hào)①中的二氧化錳換成氧化銅（或紅磚粉等）做實(shí)驗(yàn)與表中序號(hào)①比較．
（其他合理也可）．
得出結(jié)論：如果收集等體積氧氣所用時(shí)間不同，說明假設(shè)成立．

Answer 1

分析 （1）比較表格中的①②數(shù)據(jù)在其他條件都相同時(shí)，可以看出過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率的影響；
（2）比較表格中的③④數(shù)據(jù)在其他條件都相同時(shí)，可以看出溫度對反應(yīng)速率的影響；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)室操作簡便且制取氣體易收集的原則分析選擇即可；
（4）可以聯(lián)系反應(yīng)物的濃度對反應(yīng)速率的影響，利用控制變量法來進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；根據(jù)作出的假設(shè)采用控制變量法來進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

解答 解：（1）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時(shí)各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；
（2）③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究；從結(jié)果看溫度高時(shí)反應(yīng)所用的時(shí)間較短，既反應(yīng)的速度較快，溫度低時(shí)反應(yīng)的速度慢；
（3）實(shí)驗(yàn)室用過氧化氫制取氧氣要求反應(yīng)簡便易操作，所以采用不加熱而加催化劑的方法進(jìn)行較合適，從易于收集的角度反應(yīng)的速度不能太快也不能太慢，所以最合適的條件是20℃時(shí)5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳；過氧化氫在二氧化錳的作用下產(chǎn)生水和氧氣，反應(yīng)的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）過氧化氫生成氧氣的快慢還與催化劑的種類有關(guān)，在相同溫度、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)過氧化氫溶液的條件下，將表中序號(hào)①中的二氧化錳換成氧化銅（或紅磚粉等）做實(shí)驗(yàn)與表中序號(hào)①比較；
故答案為：（1）過氧化氫的濃度；
（2）③、④；溫度越高反應(yīng)速度越快，溫度越低反應(yīng)速度越慢（答案意思合理即可）；
（3）20℃時(shí)，5%過氧化氫溶液中加入少量二氧化錳；2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（4）【假設(shè)】催化劑的種類（其他合理也可）
【實(shí)驗(yàn)方案】在相同溫度、相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)過氧化氫溶液的條件下，將表中序號(hào)①中的二氧化錳換成氧化銅（或紅磚粉等）做實(shí)驗(yàn)與表中序號(hào)①比較．
（其他合理也可）
【得出結(jié)論】如果收集等體積氧氣所用時(shí)間不同，說明假設(shè)成立．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素，解答這類題時(shí)要注意盡可能的把題中的能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素找出，然后再利用控制變量法來進(jìn)行判斷，最后得出答案．