Question

8．为探究影响双氧水分解的因素，某课外活动小组的同学完成了下列实验：
【探究一】H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率的影响．实验数据如表：

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（g）	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集一瓶气体时所用时间（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反应后液体温度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

（1）该反应的文字（符号）表达式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）为准确测定收集一瓶气体所需的时间，实验时宜采用排水方法来收集氧气；
（3）请概括双氧水溶液的溶质质量分数对双氧水分解反应速率的影响：双氧水浓度越大，其分解的速率越快．
（4）由表中数据还可看出，该反应是放热反应（填“放热”或“吸热”）．
【探究二】催化剂MnO₂对双氧水分解速率的影响．实验数据如下：

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（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

（5）请根据上表总结出MnO₂的质量对H₂O₂分解速率的影响：MnO₂对H₂O₂的分解起催化作用，且MnO₂达到一定量时，它的多少不改变反应速率．
（6）想一想：还可能有什么因素可以影响H₂O₂的分解速率，并设计实验证实你的猜想．催化剂种类；取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集一瓶氧气所需的时间即可．

Answer 1

分析 （1）根据对根据质量守恒定律正确书写化学方程式或文字表达式，
（2）根据收集时的观察要求分析．
（3）根据观察过氧化氢溶液浓度越大，收集气体用的时间多少和溶液温度的高低考虑．
（4）根据表格中收集一瓶气体所需时间可知是否受影响；从“反应后液体温度”可知是放热反应；
（5）图表中数据的分析考虑；
（6）在常温下很难分解得到氧气，其分解速度受浓度、温度、催化剂等因素的影响设计实验方案来证明时，要注意实验的控制变量，以确保实验结果的准确性．

解答 解：（1）用双氧水和二氧化锰制氧气的反应物是过氧化氢，生成物是水和氧气，反应条件是二氧化锰作催化剂，用观察法配平，氧气后面标上上升符号；
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或过氧化氢$\stackrel{二氧化锰}{→}$水+氧气）；
（2）为准确测定收集一瓶气体所需的时间，实验时宜采用排水方法来收集氧气；因为易于观察是否恰好收集满．故填：排水；
（3）由图表中数据可知H₂O₂溶液的溶质质量分数越大，收集到一瓶气体时所用时间越短，即反应速度越快；故填：双氧水浓度越大，其分解的速率越快；
（4）随着反应的进行，溶液温度越来越高，所以该反应是放热反应；故填：放热；
（5）根据图表中数据可知，当催化剂MnO₂的用量增加时，收集氧气时所用的时间越来越短，即反应速度越来越快；增加到0.7g后反应速度不再改变了；故填：MnO₂对H₂O₂的分解起催化作用，且MnO₂达到一定量时，它的多少不改变反应速率；
（6）影响过氧化氢分解速率的因素还有催化剂的种类．可以取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集一瓶氧气所需的时间即可．故答案为：催化剂种类；取浓度相同、质量相同的过氧化氢溶液分别加入不同种类的同质量的催化剂进行实验，测定收集一瓶氧气所需的时间即可．

点评 解答本题关键是要知道方程式的书写方法，知道反应速度的影响因素有：温度，反应物浓度，反应物的接触面积，知道根据图示数据分析问题的方法．