题目内容

4.某实验小组对H2O2的分解做了如下探究:
(1)下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据:用10ml H2O2制取150ml(标准状况下)O2所需的时间(s):
浓度
反应条件
时间(s)

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℃t℃720℃
MnO2催化剂、加热10s25s60s120s
①该小组在设计方案时,考虑了浓度、温度、催化剂等因素对H2O2分解速率的影响.
②推测t的范围为480℃~720℃.
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入15ml 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:
催化剂(MnO2操作情况         观察结果反应完成所
需的时间
粉末状混合不振荡剧烈反应,带火星的木条复燃3.5min
块状反应较慢,火星红亮但木条未复燃30min
①写出上述实验中发生反应的化学方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑.
②实验结果表明,催化剂的催化效果与催化剂的聚集状态(或表面积)有关.
③写出常见的另一种制取氧气的化学方程式:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.

分析 (1)①由表格数据可知,浓度、温度不同,是否使用催化剂不同;
②由表格数据可知,温度升高;
(2)①过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气;
②接触面积大,反应速率快;
③还可利用过氧化钠与水反应制备氧气.

解答 解:(1)①由表格数据可知,浓度、温度不同,是否使用催化剂不同,则该实验在设计方案时,考虑了浓度、温度、催化剂等因素对H2O2分解速率的影响,
故答案为:温度;催化剂;
②由表格数据可知,温度升高,则t的范围为480℃~720℃,故答案为:480℃~720℃;
(2)①实验中发生反应的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑,故答案为:2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
②由实验可知,只有状态不同,粉末状反应剧烈,则催化剂的催化效果与催化剂的聚集状态(或表面积)有关,故答案为:催化剂的聚集状态(或表面积);
③常见的另一种制取氧气的化学方程式如2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑,故答案为:2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2↑.

点评 本题考查反应速率影响因素的实验探究,为高频考点,把握常见的影响因素及控制变量法探究实验为解答的关键,侧重分析与实验能力的考查,题目难度不大.

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