某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．Ⅰ．下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢(H2O2)分解速率的因素时采集的一组数据:用10mL H2O2溶液制取150mL氧气所需的时间浓度反应条件30% H2O215% H2O210% H2O25% H2O2无催化剂.不加热几乎不反应几乎不反应几乎不反应几乎不反应无催化剂.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

12．

某同学在实验室进行实验研究化学反应速率的影响因素．
Ⅰ．下表是研究性学习小组研究影响过氧化氢（H₂O₂）分解速率的因素时采集的一组数据：
用10mL H₂O₂溶液制取150mL氧气所需的时间（单位：s）

浓度反应条件	30% H₂O₂	15% H₂O₂	10% H₂O₂	5% H₂O₂
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360	480	540	720
MnO₂催化剂、加热	10	25	60	120

请你分析回答：
（1）过氧化氢分解的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）该研究小组在设计方案时，考虑了浓度、温度、催化剂等反应条件对过氧化氢分解速率的影响．
（3）从上述影响过氧化氢分解速率的因素中任选一个，说明该因素对分解速率有何影响？温度升高化学反应速率加快（或反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快）．
（4）某同学在10mL H₂O₂ 溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况）与反应时间的关系如图所示，则A、B、C三点所表示的即时反应速率最慢的是C．
（5）若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂的溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺，反应的离子方程式为MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．
Ⅱ．现提供下列实验用品研究化学反应速率的影响因素．
实验仪器：试管、烧杯、量筒、天平、秒表
实验药品：铝片、铝粉、0.5mol/L 盐酸、5mol/L 盐酸
①利用所提供实验用品，可研究的化学反应速率的影响因素是盐酸的浓度、铝的表面积，
为了便于观察，你建议记录的数据是反应开始到停止所用的时间．
②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需用到的主要仪器是温度计．

分析 Ⅰ．（1）过氧化氢在催化剂存在条件下分解生成水和氧气；
（2）过氧化氢溶液是实验室制取氧气的重要药品，在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，要注意实验的控制变量，以确保实验结果的准确性；
（3）分别根据温度、浓度、催化剂对反应速率的影响角度解答；
（4）根据速率的表示方法和图象横坐标和纵坐标的意义解答；
（5）若将适量MnO₂加入酸化的H₂O₂的溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺，同时还会生成氧气和水，据此写出反应的离子方程式；
Ⅱ．①①根据实验药品的不同点分析影响因素；根据v=$\frac{△V}{△t}$确定记录数据；
②测量温度的仪器是温度计．

解答解：Ⅰ．（1）过氧化氢分解的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）根据表中给出的数据，无催化剂不加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都是几乎不反应，在无催化剂加热的情况下，不同浓度的过氧化氢溶液都分解，说明过氧化氢的分解速率与温度有关，但是得到相同气体的时间不同，浓度越大，反应的速度越快，说明过氧化氢的分解速率与浓度有关；比较同一浓度的过氧化氢溶液如30%时，在无催化剂加热的时候，需要时间是360s，有催化剂加热的条件下，需要时间是10s，说明过氧化氢的分解速率与温度、催化剂有关；
故答案为：温度；催化剂；
（3）分析表中数据可以看出，浓度越大，反应速率越快，加热能加快过氧化氢的分解，有催化剂是分解速率快，
故答案为：温度升高化学反应速率加快（或反应物浓度增大化学反应速率加快；使用合适的催化剂化学反应速率加快）；
（4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C，
故答案为：C；
（5）若将适量MnO₂加入酸化后的H₂O₂溶液中，MnO₂溶解产生Mn²⁺，同时生成氧气和水，该反应的离子方程式为：MnO₂+H₂O₂+2H⁺=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O，
故答案为：MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O；
Ⅱ．①根据提供的药品知，盐酸的浓度不同、铝的表面积不同，所以研究的化学反应速率的影响因素盐酸的浓度和铝的表面积；
根据v=$\frac{△V}{△t}$知，为了便于观察，记录的数据应该是反应时间，
故答案为：盐酸的浓度、铝的表面积；反应开始到停止所用的时间；
②若要研究温度对化学反应速率的影响，还需要测量温度的仪器-温度计，
故答案为：温度计．