Question

同学们用二氧化锰催化过氧化氢溶液的方法制氧气时，探究了影响化学反应速率的部分因素，实验数据如下表：

	过氧化氢溶液浓度∕%	过氧化氢溶液体积∕m L	温度∕℃	二氧化锰的用量∕g	收集氧气的体积∕m L	反应所需的时间∕s
Ⅰ	5	1	20	0.1	4	16.75
Ⅱ	15	1	20	0.1	4	6.04
Ⅲ	30	5	35		2	49.21
Ⅳ	30	5	55		2	10.76

（1）二氧化锰催化过氧化氢溶液的方法制氧气的化学方程式为

 

． 
（2）通过实验Ⅰ和Ⅱ对比可知，化学反应速率与

 

有关； 实验Ⅲ和Ⅳ对比可知，化学反应速率与温度的关系是

 

； 
（3）化学反应的实质是微观粒子相互接触、碰撞的结果，化学反应速率与微观粒子的概率有关．试从微观角度解释“反应物浓度越大，化学反应速率越快”的原因是

 

．  
（4）用一定量15%的过氧化氢溶液制氧气，为了减小反应速率，可加适量的水稀释，产生氧气的总质量是减小、不变还是增大呢？

 

．学习了双氧水制氧气的实验后，王林同学想起自己家里有一瓶消毒用的双氧水，经查看发现已过期，他用实验证明了这瓶双氧水已经完全变质．请你猜想王林同学的实验步骤是：

 

，对应的实验现像是

 

．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,催化剂的特点与催化作用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）过氧化氢分解产生氧气和水，可以据此写出该反应的化学方程式；
（2）比较表格中的数据在其他条件都相同时，可以看出过氧化氢的浓度、温度等对化学反应速率的影响；
（3）物质在反应时接触面积越大，反应速率越快，反应物的浓度越大，在溶液中粒子间接触的机会更多，可以据此来解答该题；
（4）由于改变的只是溶液的浓度，但是溶质的质量没有改变，所以最终产生的氧气的质量不会改变；根据过氧化氢性质解答；

解答：解：（1）过氧化氢分解产生了氧气和水，所以可以写出该反应的化学方程式：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）从表中分析可知：①②中除了过氧化氢浓度不同之外，其他的各种量均相同，所以可以判断出是反应物的浓度影响了反应速率，并且是浓度越大，反应速率越快；③④则是温度不同其他条件相同，温度高的反应速率快；
（3）物质在反应时接触面积越大，反应速率越快，而反应物的浓度越大，在溶液中粒子间接触的机会更多，即粒子间碰撞的概率越大，所以反应速率也就越快；
（4）根据质量守恒定律可以知道，生成物的质量只与反应物的质量多少有关，而与反应物的浓度无关，所以本题中是向过氧化氢溶液中加入了水，而没有改变过氧化氢溶液中溶质的质量，所以产生氧气的质量不会改变；
根据过氧化氢溶液中加入二氧化锰可以产生氧气的性质，取这瓶双氧水放入试管中，加入适量二氧化锰，如有气泡产生，说明没变质，否则就已变质．
答案为：
（1）2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（2）反应物浓度；温度越高，化学反应速率越快；
（3）粒子间碰撞的概率越大，化学反应速率越快；
（4）不变；取这瓶双氧水放入试管中，加入适量二氧化锰；没有气泡产生．

点评：本题主要考查了能够影响化学反应的因素，解答这类题时要注意尽可能的把题中的能够影响化学反应的因素找出，然后再利用控制变量法来进行判断，最后得出答案．