Question

12．对比和定量研究是化学实验研究的重要思想和方法．小明同学在观察同学们用双氧水制取氧气时，发现反应速率有的快、有的慢，他想对此现象进行探究．
【提出问题】双氧水分解速率与哪些因素有关？
【查阅资料】（1）实验室常用6%的过氧化氢溶液，加入二氧化锰催化制取氧气．
（2）一定温度下，密闭容器中气体的量与压强成正比．
【猜想与假设】Ⅰ：与过氧化氢溶液浓度有关
Ⅱ：与二氧化锰的质量有关
Ⅲ：与过氧化氢溶液的体积有关…

【设计实验验证】小明运用上图实验装置，设计探究实验验证猜想Ⅰ，在室温下（反应放热忽略不计），他所用的实验药品和测得的实验数据如表和图示：

实验组别	1	2	3
二氧化锰质量	1.0g	1.0g	1.0g
不同浓度的10mL双氧水	2%	4%	6%

（1）由此实验，你能得出来的结论是：过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快．
（2）小明继续设计实验验证猜想Ⅱ，在室温下，他设计的实验对比方案如下：

实验组别		1	2	3	4	5
双氧水	体积/mL	5	5	5	5	5
	浓度	3%	3%	3%	3%	3%
二氧化锰的质量/g		1.0	1.5	2.0		3.0

实验4中所用的二氧化锰质量为2.5g．
（3）小明还有第三种猜想，他设计了如下方案，在室温下进行实验验证：

实验组别		1	2	3	4	5
二氧化锰的质量/g		1.2	1.2	1.2	1.2	1.2
双氧水	体积/mL	2	3	4	5	6
	浓度	3%	3%	3%	3%	3%

则小明的猜想Ⅲ（所探究的问题）是双氧水分解速率与过氧化氢溶液的体积有关．
（4）你还有其他的猜想是（写出一种）过氧化氢溶液分解放出氧气的速率与温度有关．

Answer 1

分析 【猜想与假设】根据化学反应速率的影响因素进行解答；
【设计实验验证】（1）根据图中数据可知过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快进行解答；
（2）根据实验对比方案可知应该控制二氧化锰的质量不同进行解答；
（3）根据图中数据过氧化氢溶液的体积不同进行解答；
（4）根据过氧化氢溶液分解放出氧气的速率与温度有关进行解答．

解答 解：【猜想与假设】根据图中数据可知，双氧水分解速率与过氧化氢溶液的体积有关；故填：与过氧化氢溶液的体积有关；
【设计实验验证】（1）根据图中数据可知过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快；故填：过氧化氢溶液的浓度越大，反应速率越快；
（2）根据实验对比方案可知应该控制二氧化锰的质量不同，所以实验4中所用的二氧化锰质量为2.5g；故填：2.5；
（3）根据图中数据过氧化氢溶液的体积不同，所以小明的猜想Ⅲ（所探究的问题）是双氧水分解速率与过氧化氢溶液的体积有关；故填：双氧水分解速率与过氧化氢溶液的体积有关；
（4）过氧化氢溶液分解放出氧气的速率与温度有关．故填：过氧化氢溶液分解放出氧气的速率与温度有关．

点评 本题通过对比实验结果的分析，找到事物的内在联系，考查了学生分析问题的能力，同时也是对影响反应速率因素这一知识点的重点考查．