Question

4．實驗設(shè)計和判斷．為了研究過氧化氫分解速率，請回答下列問題．
（1）填寫實驗報告（填寫空白處）

目的	操作（文字或圖示）	實驗現(xiàn)象
①催化劑 的影響
②溫度的影響	分別在試管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中．
③濃度的影響	取兩支試管分別加入5mL 5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液	看不到明顯的 實驗現(xiàn)象

（2）過氧化氫分解的化學方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）如何改進③的實驗因為濃度低很難看出不同，將兩支試管同時放入盛有熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入1-2滴1mol/LFeCl₃溶液，觀察產(chǎn)生氣泡的速率．
（4）實驗結(jié)論溫度、催化劑、濃度等因素都是影響過氧化氫分解速率的外界因素．

Answer 1

分析 （1）探究催化劑對反應(yīng)速率的影響，在盛有相同濃度的雙氧水的試管中，其中一支試管中加入氯化鐵，另一支試管中不變，根據(jù)反應(yīng)產(chǎn)生氣泡快慢進行判斷；實驗②探究溫度對反應(yīng)速率的影響，升高溫度，反應(yīng)速率加快，降低溫度，反應(yīng)速率降低；
（2）過氧化氫在催化劑存在條件下分解生成氧氣和水；
（3）沒有明顯現(xiàn)象，說明反應(yīng)速率較小，從溫度或催化劑對反應(yīng)速率的影響角度分析；
（4）根據(jù)實驗①②③的操作方法及現(xiàn)象判斷實驗結(jié)論．

解答 解：（1）實驗①探究催化劑對反應(yīng)速率的影響，操作方法可以為：5 mL 5% H₂O₂溶液，一支滴入1～2 滴1mol/L FeCl₃溶液（或MnO₂），對比A、B兩支試管，加入催化劑的試管中有氣泡產(chǎn)生，沒有加入氯化鐵溶液的試管中幾乎沒有氣泡，說明有催化劑的反應(yīng)速率快；根據(jù)實驗②的操作方法可知，該實驗?zāi)康氖翘骄繙囟葘Ψ磻?yīng)速率的影響，在相同催化劑相同濃度下，溫度高的產(chǎn)生氣泡快，說明溫度高反應(yīng)速率快，
故答案為：

目的	操作（文字或圖示）	實驗現(xiàn)象
①	5 mL 5% H2O2溶液，一支滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液（或MnO2）；對比A、B兩支試管，實驗有催化劑和沒有催化劑反應(yīng)速率的不相同；	有氣泡和幾乎沒有氣泡；有催化劑反應(yīng)速率快
②		相同催化劑相同濃度下，溫度高氣泡快，溫度高速率快

（2）過氧化氫在催化劑存在時發(fā)生分解生成水和氧氣，反應(yīng)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）影響化學反應(yīng)速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強、催化劑、固體的表面積，另取兩支試管分別加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，試管A、B中均未見氣泡產(chǎn)生，為加快反應(yīng)速率，可從溫度、或催化劑的影響角度考慮，
故答案為：因為濃度低很難看出不同，將兩支試管同時放入盛有熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入1-2滴1mol/L FeCl₃溶液，觀察產(chǎn)生氣泡的速率；
（4）根據(jù)實驗①、②、③可知，溫度、催化劑、濃度等因素都是影響過氧化氫分解速率的外界因素，
故答案為：溫度、催化劑、濃度等因素都是影響過氧化氫分解速率的外界因素．

點評 本題考查了影響化學反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，試題側(cè)重考查學生的分析、理解能力及化學實驗?zāi)芰Γ�注意熟練掌握溫度、催化劑、濃度對反�?yīng)速率的影響．