Question

为研究二氧化锰、加热对过氧化氢分解的影响，某同学设计了如下实验：

实验步骤（夹持固定装置已略去）	A、B、C三支试管中分别盛有等体积5%的过氧化氢溶液，如图所示进行实验．仪器a的名称是 试管 ，C中用于加热仪器的名称是 酒精灯
实验现象	A：试管壁有气泡附着，带火星的木条不复燃． B：有大量气泡产生，带火星的木条复燃． C：有大量气泡产生，带火星的木条不复燃． D：有大量气泡产生，用带火星的木条检验收集的气体，木条复燃．
分析	B试管中发生反应的文字表达式 过氧化氢 二氧化锰 水+氧气 ． 实验结束后仪器b中的液体质量都减少，原因是 反应生成了氧气逸出 加热反应的过程中有水蒸气逸出
结论	①分析A、B实验可以得出的结论是： 二氧化锰可以加快过氧化氢的分解 ． ②加热 能 （填“能”或“不能”）促进过氧化氢分解产生氢气．

对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①：催化剂二氧化锰（MnO₂）的用量对反应速率有没有影响？
我的实验方案是：每次均用30mL10%的过氧化氢（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化锰（MnO₂）粉末作催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化锰（  MnO2  ）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用时间（t）	170	80	70	50	40	30	20	20

请你分析表中数据并回答：MnO₂的用量对反应速率有无影响，如果有，怎样影响？

二氧化锰的量不同，所用时间不同

问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响？你的对比实验方案是：

在其它条件一定的情况下，过氧化氢浓度越高，反应速率越快

问题③：还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？请说出你的一个猜想：

探究温度是否对反应速率有影响

．

Answer 1

分析：通过加入二氧化锰与不加二氧化锰过氧化氢放出氧气速率的比较，探究二氧化锰对过氧化氢分解的影响；通过对比加热与不加热的情况下，过氧化氢分解放出氧出速率的不同，探究加热对过氧化氢分解的影响．
①由题目中提供的信息每次实验过氧化氢的量相同，二氧化锰的量不同，制取的氧气量相同，所用时间不同，可以看出是检验二氧化锰的用量对反应速度的影响．
②其它条件相同，过氧化氢的浓度不同，生成相同氧气的时间不同．此步是检验反应物浓度的改变，对反应速度的影响．
③探究温度对反应速度的影响，应保持其它条件相同，改变反应温度来观察反应速度的变化．

解答：解：[实验步骤]仪器a用作少量物质的反应容器的试管；用于加热的仪器酒精灯．故答：试管；酒精灯；
[分析]B试管内盛有过氧化氢和二氧化锰，二氧化锰加快反应放出氧气的速率；故答：过氧化氢

二氧化锰

水+氧气；
对盛有过氧化氢溶液的试管加热，观察到有气体放出，检验放出气体为氧气，说明加热时过氧化氢分解放出氧气，所以过氧化氢质量减少；另外，加热时会用少量水受热蒸发，也导致溶液质量减小．故答：①反应生成了氧气逸出，②加热反应的过程中有水蒸气逸出；
[结论]①A试管观察到气泡附着在管壁，说明放出氧气量很少，放出速度缓慢；而B试管内有大量气泡，并且很快就达到一定浓度可以使带火星木条复，说明放出氧气速度明显快于A试管．因此说，二氧化锰可以加快过氧化氢的分解；
②D操作收集到的气体经检验为氧气，同样加热的C操作与未经加热的A操作相比，加热时放出氧气的速度明显快于不加热．因此可以说，加热也能加快过氧化氢的分解．
故答：①二氧化锰能加快过氧化氢分解；②能．
对此实验，让我们继续思考并研究几个问题：
问题①由表中可以看出其它条件相同，只有二氧化锰的量不同，则反应速度不同．
问题②每次均取5mL30%的过氧化氢溶液，然后稀释成不同浓度的溶液进行实验．记录数据：过氧化氢溶液的浓度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升气体所用时间（s）多少；绘制表格分析表中数据，则可以看出其它条件相同，只有过氧化氢的浓度不同，则反应速度不同，它的浓度越高反应速度越快．
故答案为：在其它条件一定的情况下，过氧化氢浓度越高，反应速率越快
问题③探究温度对反应速度的影响，应控制其它条件相同，改变反应的温度，来探究反应的速度．
故答案为：试管；酒精灯；过氧化氢

二氧化锰

水+氧气；反应生成了氧气逸出；加热反应的过程中有水蒸气逸出；二氧化锰可以加快过氧化氢的分解．能；问题①：二氧化锰的量不同，所用时间不同
问题②：过氧化氢（H₂O₂）溶液的浓度对反应速率有没有影响？对比实验方案是：

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
过氧化氢溶液的浓度
MnO2用量（g）
收集到540毫升气体所用时间（s）

记录数据：过氧化氢溶液的浓度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升气体所用时间（s）多少；绘制表格分析表中数据，则可以看出其它条件相同，只有过氧化氢的浓度不同，则反应速度不同，它的浓度越高反应速度越快；
问题③：探究温度是否对反应速率有影响．

点评：相同时间内放出氧气的较多时，可以观察到气泡量较多，可推断出分解的速度较快；利用对比的方式进行实验探究的知识，培养了学生分析问题解决问题的能力，认识了对化学反应速度影响的因素．