Question

為研究二氧化錳、加熱對過氧化氫分解的影響，某同學(xué)設(shè)計了如下實驗：

實驗步驟（夾持固定裝置已略去）	A、B、C三支試管中分別盛有等體積5%的過氧化氫溶液，如圖所示進(jìn)行實驗．儀器a的名稱是 試管 ，C中用于加熱儀器的名稱是 酒精燈
實驗現(xiàn)象	A：試管壁有氣泡附著，帶火星的木條不復(fù)燃． B：有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃． C：有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條不復(fù)燃． D：有大量氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條檢驗收集的氣體，木條復(fù)燃．
分析	B試管中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式 過氧化氫 二氧化錳 水+氧氣 ． 實驗結(jié)束后儀器b中的液體質(zhì)量都減少，原因是 反應(yīng)生成了氧氣逸出 加熱反應(yīng)的過程中有水蒸氣逸出
結(jié)論	①分析A、B實驗可以得出的結(jié)論是： 二氧化錳可以加快過氧化氫的分解 ． ②加熱 能 （填“能”或“不能”）促進(jìn)過氧化氫分解產(chǎn)生氫氣．

對此實驗，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個問題：
問題①：催化劑二氧化錳（MnO₂）的用量對反應(yīng)速率有沒有影響？
我的實驗方案是：每次均用30mL10%的過氧化氫（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化錳（MnO₂）粉末作催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如下：（其他條件均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化錳（  MnO2  ）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用時間（t）	170	80	70	50	40	30	20	20

請你分析表中數(shù)據(jù)并回答：MnO₂的用量對反應(yīng)速率有無影響，如果有，怎樣影響？

二氧化錳的量不同，所用時間不同

問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應(yīng)速率有沒有影響？你的對比實驗方案是：

在其它條件一定的情況下，過氧化氫濃度越高，反應(yīng)速率越快

問題③：還有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢？請說出你的一個猜想：

探究溫度是否對反應(yīng)速率有影響

．

Answer 1

分析：通過加入二氧化錳與不加二氧化錳過氧化氫放出氧氣速率的比較，探究二氧化錳對過氧化氫分解的影響；通過對比加熱與不加熱的情況下，過氧化氫分解放出氧出速率的不同，探究加熱對過氧化氫分解的影響．
①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，可以看出是檢驗二氧化錳的用量對反應(yīng)速度的影響．
②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．此步是檢驗反應(yīng)物濃度的改變，對反應(yīng)速度的影響．
③探究溫度對反應(yīng)速度的影響，應(yīng)保持其它條件相同，改變反應(yīng)溫度來觀察反應(yīng)速度的變化．

解答：解：[實驗步驟]儀器a用作少量物質(zhì)的反應(yīng)容器的試管；用于加熱的儀器酒精燈．故答：試管；酒精燈；
[分析]B試管內(nèi)盛有過氧化氫和二氧化錳，二氧化錳加快反應(yīng)放出氧氣的速率；故答：過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
對盛有過氧化氫溶液的試管加熱，觀察到有氣體放出，檢驗放出氣體為氧氣，說明加熱時過氧化氫分解放出氧氣，所以過氧化氫質(zhì)量減少；另外，加熱時會用少量水受熱蒸發(fā)，也導(dǎo)致溶液質(zhì)量減�。�故答：①反應(yīng)生成了氧氣逸出，②加熱反應(yīng)的過程中有水蒸氣逸出；
[結(jié)論]①A試管觀察到氣泡附著在管壁，說明放出氧氣量很少，放出速度緩慢；而B試管內(nèi)有大量氣泡，并且很快就達(dá)到一定濃度可以使帶火星木條復(fù)，說明放出氧氣速度明顯快于A試管．因此說，二氧化錳可以加快過氧化氫的分解；
②D操作收集到的氣體經(jīng)檢驗為氧氣，同樣加熱的C操作與未經(jīng)加熱的A操作相比，加熱時放出氧氣的速度明顯快于不加熱．因此可以說，加熱也能加快過氧化氫的分解．
故答：①二氧化錳能加快過氧化氫分解；②能．
對此實驗，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個問題：
問題①由表中可以看出其它條件相同，只有二氧化錳的量不同，則反應(yīng)速度不同．
問題②每次均取5mL30%的過氧化氫溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液進(jìn)行實驗．記錄數(shù)據(jù)：過氧化氫溶液的濃度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升氣體所用時間（s）多少；繪制表格分析表中數(shù)據(jù)，則可以看出其它條件相同，只有過氧化氫的濃度不同，則反應(yīng)速度不同，它的濃度越高反應(yīng)速度越快．
故答案為：在其它條件一定的情況下，過氧化氫濃度越高，反應(yīng)速率越快
問題③探究溫度對反應(yīng)速度的影響，應(yīng)控制其它條件相同，改變反應(yīng)的溫度，來探究反應(yīng)的速度．
故答案為：試管；酒精燈；過氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；反應(yīng)生成了氧氣逸出；加熱反應(yīng)的過程中有水蒸氣逸出；二氧化錳可以加快過氧化氫的分解．能；問題①：二氧化錳的量不同，所用時間不同
問題②：過氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對反應(yīng)速率有沒有影響？對比實驗方案是：

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
過氧化氫溶液的濃度
MnO2用量（g）
收集到540毫升氣體所用時間（s）

記錄數(shù)據(jù)：過氧化氫溶液的濃度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升氣體所用時間（s）多少；繪制表格分析表中數(shù)據(jù)，則可以看出其它條件相同，只有過氧化氫的濃度不同，則反應(yīng)速度不同，它的濃度越高反應(yīng)速度越快；
問題③：探究溫度是否對反應(yīng)速率有影響．

點評：相同時間內(nèi)放出氧氣的較多時，可以觀察到氣泡量較多，可推斷出分解的速度較快；利用對比的方式進(jìn)行實驗探究的知識，培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，認(rèn)識了對化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素．