Question

7．通过比较相同时间内产生氧气的体积可探究影响过氧化氢分解速率的因素．
（1）用图1装置进行实验并绘制曲线图如图2．

写出实验I的化学反应方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，根据图1、图2信息可知，该因素对过氧化氢分解速率的影响是：在相同条件下，反应物的浓度越大，过氧化氢分解的速率越快．
（2）探究温度及催化剂质量的影响．请补填实验Ⅴ中的数据．

实验编号	温度	催化剂	过氧化氢溶液的质量及浓度
实验Ⅲ	50℃	1g二氧化锰	10g，3%
实验Ⅳ	25℃	2g二氧化锰	10g，3%
实验Ⅴ	25℃	2g二氧化锰	10g，3%

（3）溶液酸碱性对过氧化氢的分解速率也有影响，如图3：
①分析图3，可得出的结论是：在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响产物的最终质量．
②资料表明：过氧化钡（BaO₂）与硫酸（H₂SO₄）溶液反应可用来制取H₂O₂，同时生成一种白色沉淀硫酸钡（BaSO₄）该反应的化学方程式为：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；
从反应后的混合物中除去硫酸钡沉淀的实验操作是：过滤；根据①中结论可知，利用上述反应制取H₂O₂时，所加硫酸的量应：过量（填“少量”或“过量”）．

Answer 1

分析 （1）根据过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气及控制变量法结合坐标进行对比分析得出结论；
（2）根据探究的目的是温度及催化剂质量的影响分析自变量和因变量设计实验；
（3）①根据坐标分析数据结合探究的目的得出结论；
②根据信息结合方程式的写法写出反应的方程式；根据混合物的分离原理及实验的目的分析药品的量．

解答 解：（1）过氧化氢在二氧化锰的催化作用下生成水和氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；两个实验中过氧化氢溶液质量分数不同，而其它量相同，且坐标显示过氧化氢的浓度越大，等时间内产生的气体体积越大，因此得出的结论是：在相同条件下，反应物的浓度越大，过氧化氢分解的速率越快；
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在相同条件下，反应物的浓度越大，过氧化氢分解的速率越快；
（2）探究温度及催化剂质量的影响，应该保持其它的量相同，改变的是温度或催化剂的质量；
故答案为：25℃（或50℃）；2g二氧化锰（或1g二氧化锰）；
（3）①分析图3是探究进行溶液和酸性溶液对过氧化氢分解速率及产物的量的影响，通过坐标可得出的结论为：在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响产物的最终质量；
故填：在碱性溶液中过氧化氢的分解速率大于在酸性溶液中的分解速率，但不影响产物的最终质量；
②根据资料过氧化钡（BaO₂）与硫酸（H₂SO₄）溶液反应可用来制取H₂O₂，同时生成一种白色沉淀硫酸钡（BaSO₄），因此反应的方程式为：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；硫酸钡难溶于水，因此用过滤法分离；为保证过氧化钡完全反应，加入硫酸的质量要过量，酸性环境也能促进过氧化氢的分解，且不影响氧气的产量．
故答案为：BaO₂+H₂SO₄═H₂O₂+BaSO₄↓；过滤；过量．

点评 此题考查了利用对比的方式进行实验探究的知识，培养了学生分析问题解决问题的能力，认识了对化学反应速度影响的因素，难度较大．