Question

7．某化学兴趣小组对过氧化氢分解生成水和氧气的条件进行探究，请你参与．
[提出问题]哪些因素可能影响该反应的反应速率？
[查阅资料]影响化学反应速率的因素：反应物本身的性质、温度、浓度、催化剂、光、反应物颗粒大小、反应物之间的接触面积和反应物的状态等．
[作出猜想]下面是三位同学所做的猜想，请你完成丙同学的猜想．
甲同学：H₂O₂溶液的浓度可能影响该反应的反应速率．
乙同学：催化剂（MnO₂）的用量可能影响该反应的反应速率．
丙同学：温度可能影响该反应的反应速率．
[实验验证]
（1）如图实验装置，在常温下，每次均取10mL30%的H₂O₂溶液，然后稀释成不同浓度的溶液进行实验，测定各次电子天平示数减少0.2g所用的时间，记录数据如表：

实验编号	1	2	3	4	5	6	7
H2O2溶液浓度	5%	5%	5%	10%	10%	30%	30%
MnO2粉末（g）	1.0	0.8	0.6	0.6	0.4	0.4	0.2
所用的时间（s）	205	205	220	80	90	3	4

请你分析回答：
①该反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②要比较不同浓度的H₂O₂溶液对反应速率的影响，可选择的实验编号是3、4（写一组），由此可得到的结论是在在催化剂、温度等相同的条件下，H₂O₂溶液的浓度越大，反应越快．
③从上述实验中得出催化剂（MnO₂）的用量对反应速率的影响是二氧化锰的用量越多，反应速率越快．达到一定的用量时，速率不在改变
④若撤除干燥管装置，所测速率偏大（选填“偏大”、“偏小”或“不变”）．
如果你是丙同学，在验证你的猜想时，你的实验方案是：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的浓度等相同的条件下，控制不同温度，记录收集相同体积的氧气时所用的时间．
[拓展延伸]
（3）如表是甲同学在实验时记录电子天平的示数和对应的时间的一组数据（每隔20s读数一次）．

时间（s）	0	20	40	60	80	100	120	140	160	180	200
示数（g）	565.40	565.37	565.34	565.30	565.28	565.26	565.24	565.23	565.22	565.21	565.20

①上表数据分析得出，过氧化氢溶液分解速度的变化情况是逐渐变慢（选填“先快后慢”“先慢后快”“逐渐变慢”），原因是过氧化氢的浓度逐渐减小．
（4）通过该探究实验，你还想探究的问题或还想学习的知识是除MnO₂外，是否还有其它物质可作此反应的催化剂．

Answer 1

分析 [作出猜想]根据与反应有关的外界及内部条件来作出猜想，例如物质的浓度，温度等．
[实验验证]
（1）①根据化学方程式的书写方法进行分析．
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对反应速率的影响．
③比较表格中的数据在其他条件都相同时，可以看出二氧化锰的用量对反应速率的影响．
④若撤除干燥管装置，会导致氧气逸出带走部分水分，所测速率偏大．
（3）过氧化氢溶液分解速度的变化情况是逐渐变慢，原因是过氧化氢的浓度逐渐减小．
（4）在催化剂改变的时候，对反应的速率是不是有影响，可以选择其他的物质来进行实验进行验证．

解答 解：[作出猜想]根据与反应有关的外界及内部条件来作出猜想本题中所涉及的就是温度、物质的浓度和质量，故填：温度；
[实验验证]
（1）①过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②实验3和4，二氧化锰的质量相同，过氧化氢溶液的体积相同，但过氧化氢的浓度不同，收集到相同体积的氧气所用的时间不同，说明在在催化剂、温度等相同的条件下，H₂O₂溶液的浓度越大，反应越快，故填：3、4；在在催化剂、温度等相同的条件下，H₂O₂溶液的浓度越大，反应越快；
③根据表中数据可以看出，在过氧化氢溶液浓度、温度等相同的条件下，MnO₂的用量越大（在一定范围内），反应越快；但是达到一定的用量时，速率不在改变，故填：二氧化锰的用量越多，反应速率越快，达到一定的用量时，速率不在改变；
④若撤除干燥管装置，会导致氧气逸出带走部分水分，所测速率偏大，故填：偏大．
在过氧化氢浓度相等和二氧化锰用量相等的条件下，来比较在不同的温度下的反应快慢．故填：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的浓度等相同的条件下，控制不同温度，记录收集相同体积的氧气时所用的时间．
（3）上表数据分析得出，过氧化氢溶液分解速度的变化情况是逐渐变慢，原因是过氧化氢的浓度逐渐减小，故填：逐渐变慢；过氧化氢的浓度逐渐减小．
（4）还想探究的是在催化剂改变的时候，对反应的速率是不是有影响，可以选择其他的物质来进行实验进行验证．故填：除MnO₂外，是否还有其它物质可作此反应的催化剂．

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实验，最后得出答案．