Question

8．小刚同学在实验室中用过氧化氢制取了氧气，实验又展开了下列思考与探究：
【问题一】：催化剂MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？
设计实验：每次均用同体积同浓度的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化剂来反应，测定各次收集相同体积氧气时所用的时间．
小刚进行实验后（其它实验条件均相同，所得数据如下：

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

由表中数据可以得到相应的结论是二氧化锰的量会影响过氧化氢的反应速率，且在一定范围内，二氧化锰的量越大，反应速率越快．
【问题二】H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？
他又做了一组实验：每次均取同体积不同浓度的H₂O₂溶液进行实验，记录数据如下：（实验均在20℃室温下进行，其它实验条件也均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶质质量分数	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量/克	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL气体所用时间/秒	660	220	205	80	25	9	4	3

由表中数据可以得到的结论是过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，化学反应速率越快．
【问题三】还有那些因素可能影响该反应速率呢？请你说出一个猜想：温度．
可验证你猜想的实验方案为：分别取相同体积相同浓度的过氧化氢溶液、等量的二氧化锰粉末，在不同温度下反应，测定收集相同体积氧气时所用的时间．．

Answer 1

分析 【问题一】根据控制变量法的实验要求，结合实验数据可知在一定范围内，二氧化锰的用量越大，反应越快进行分析；
【问题二】根据控制变量法的实验要求，结合实验数据可知过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，反应越快进行分析；
【问题三】根据影响化学反应速率因素进行分析．

解答 解：【问题一】通过分析可知，二氧化锰的用量不同，所用一个控制过氧化氢溶液的量、浓度相同，所以设计实验：每次均用同体积同浓度的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化剂来反应，测定各次收集相同体积氧气时所用的时间，由表中数据可以得到相应的结论是二氧化锰的量会影响过氧化氢的反应速率，且在一定范围内，二氧化锰的量越大，反应速率越快；
【问题二】通过分析可知，该实验是验证溶液浓度对反应速率的影响，所以做了一组实验：每次均取同体积不同浓度的H₂O₂溶液进行实验，由表中数据可以得到的结论是过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，化学反应速率越快；
【问题三】影响过氧化氢分解生成氧气反应速率因素：二氧化锰颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等，所以我的一个猜想是：温度，实验方案为：分别取相同体积相同浓度的过氧化氢溶液、等量的二氧化锰粉末，在不同温度下反应，测定收集相同体积氧气时所用的时间．
故答案为：【问题一】同体积同浓度；收集相同体积氧气时所用的时间；二氧化锰的量会影响过氧化氢的反应速率，且在一定范围内，二氧化锰的量越大，反应速率越快；
【问题二】同体积不同浓度；过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，化学反应速率越快；
【问题三】温度；分别取相同体积相同浓度的过氧化氢溶液、等量的二氧化锰粉末，在不同温度下反应，测定收集相同体积氧气时所用的时间．

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．