Question

18．实验室常用双氧水与二氧化锰混合来制取氧气，写出相关反应的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，小王同学对“双氧水分解快慢的影响因素”进行了探究．
【提出问题】双氧水分解快慢的影响因素有哪些？
【猜想与假设】猜想一：可能与二氧化锰的形状有关；猜想二：可能与温度有关．
【设计并实验】小王同学用8mL3%的双氧水和二氧化锰进行了如下实验（反应进行10s时，H₂O₂均有剩余）；

实验编号	温度℃	二氧化锰的形状（均取0.4cm）	收集到氧气的体积/mL（时间均为10s）
①	20	颗粒状	a
②	30	粉末状	b
③	30	颗粒状	c
④	20	粉末状	d

（1）欲探究温度对”双氧水分解快慢“是否有影响，应该比较a（或b）和c（或d）（填“a”“b”“c”或“d”）的大小；若粉末状二氧化锰催化效果好，那么b（或d）＞c（或a）（填“a”“b”“c”或“d”）
（2）其他条件相同，双氧水浓度可能会影响催化效果，请你设计实验方案进行验证：相同温度下，取等体积浓度不同的双氧水分别于试管中，再分别加入等量形状相同的二氧化锰，比较10s内数据的氧气体积．
注意；若答对下列小题奖励4分，化学试卷总分不超过60分．
（3）小王同学还是用了压强传感器测不同质量二氧化锰对双氧水分解快慢的影响．他在8mL3%的双氧水中分别加入了0.03g，0.06g，0.08g，0.12g，0.24gMnO₂．测得容器内压强的变化曲线如图所示（曲线的斜率表征催化反应的速率）．请你观察图，并写出两条规律性结论：
①一定范围内，二氧化锰用量越多，双氧水分解越快；
②一定范围内，质量不同的二氧化锰在双氧水浓度、量相同的情况下，对最终产生氧气的量没有影响．

Answer 1

分析 过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成水和氧气；
进行对比试验要确定好常量和变量；
根据图中提供的信息可以判断相关方面的问题．

解答 解：实验室常用双氧水与二氧化锰混合来制取氧气，反应的化学方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

实验编号	温度℃	二氧化锰的形状（均取0.4cm）	收集到氧气的体积/mL（时间均为10s）
①	20	颗粒状	a
②	30	粉末状	b
③	30	颗粒状	c
④	20	粉末状	d

（1）欲探究温度对”双氧水分解快慢“是否有影响，应该比较a和c，这是因为a和c中，二氧化锰都是颗粒状，温度不同；
也可以比较b和d，这是因为b和d中，二氧化锰都是粉末状，温度不同；
 若粉末状二氧化锰催化效果好，那么b＞c，这是因为温度相同，b是粉末状，c是颗粒状；
或d＞a，这是因为温度相同，d是粉末状，a是颗粒状．
故填：a（或b）；c（或d）；b（或d）；c（或a）．
（2）设计实验方案为：相同温度下，取等体积浓度不同的双氧水分别于试管中，再分别加入等量形状相同的二氧化锰，比较10s内数据的氧气体积．
故填：相同温度下，取等体积浓度不同的双氧水分别于试管中，再分别加入等量形状相同的二氧化锰，比较10s内数据的氧气体积．
（3）由图中信息可知：一定范围内，二氧化锰用量越多，双氧水分解越快；一定范围内，质量不同的二氧化锰在双氧水浓度、量相同的情况下，对最终产生氧气的量没有影响．
故填：一定范围内，二氧化锰用量越多，双氧水分解越快；一定范围内，质量不同的二氧化锰在双氧水浓度、量相同的情况下，对最终产生氧气的量没有影响．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．