Question

现甲、乙两化学小组安装两套如图A相同装置，通过测定产生相同体积气体所用时间长短来探究影响过氧化氢分解速率的因素．
（1）下列方法能检查该装置气密性的是

 

．
A．将注射器活塞固定，向分液漏斗中注入适量蒸馏水，打开分液漏斗活塞，如果分液漏斗颈部能形成稳定的水柱，则气密性良好，反之气密性差．
B．关闭分液漏斗活塞，加热锥形瓶，如果注射器活塞外移（右移），停止加热后注射器活塞回到原来位置，则气密性良好，反之气密性差．
C．关闭分液漏斗活塞，用力将注射器活塞外移（右移），停止用力后，注射器活塞不移动，则气密性良好，反之气密性差．
（2）二氧化锰催化下过氧化氢分解的反应文字表达式是

 

．
（3）①甲组实验设计方案如下，完成下表．

实验编号	实验目的	温度	催化剂	浓度
甲组实验Ⅰ	探究   对H2O2分解速率的影响	25℃	二氧化锰	10mL 2%H2O2
甲组实验Ⅱ		25℃	二氧化锰	10mL 5%H2O2

②乙组研究的

 

因素对过氧化氢分解速率的影响；甲、乙两小组得出如图B数据．
（4）除此以上的因素以外，影响过氧化氢分解速率的因素还有

 

（任填一个），并设计实验方案验证：操作是

 

现象是

 

结论是

 

．

（5）本题你能顺利的完成将获得4分的奖励，但总分不超过100分
①据上题图B曲线得出两条规律性的结论：

 

；

 

．
②推测25℃时3% H₂O₂溶液加入颗粒大小相同、质量相等的二氧化锰，30s时产生氧气的体积约为

 

A．小于10mL      B.10-20mL      C.40-95mL     D．大于100mL．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,检查装置的气密性,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式

专题：科学探究

分析：（1）气密性检验的原则是先让装置和水构成封闭的整体，改变某一条件使压强发生改变来判断气密性的好坏；
（2）MnO₂催化下H₂O₂分解为氧气和水；
（3）①对照实验要控制只能有一个变量，此变量为H₂O₂的浓度，则催化剂应保持一致；
②由乙组研究的酸、碱对H₂O₂分解影响因素的数据分析可知碱性越强，由图可知碱性强分解速率越快；
（4）过氧化氢溶液是实验室制取氧气的重要药品，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；
（5）①观察图B曲线分析得出两条规律性的结论；
②根据图中2%和5%H₂O₂30s时产生氧气的体积推测25℃时3% H₂O₂溶液加入颗粒大小相同、质量相等的二氧化锰，30s时产生氧气的体积．

解答：解：（1）气密性的检验是根据压强原理，可以关闭分液漏斗活塞，将注射器外移看停止用力后看注射器活塞能够复原，也可固定注射器活塞，采用液面差法，也可用升高温度法，故选AB；
（2）H₂O₂在MnO₂催化下分解生成水和氧气，化学方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

O₂↑+2H₂O；
（3）①由甲组两个实验对比可以看出实验Ⅱ中催化剂与实验Ⅰ中的相同，而过氧化氢浓度不同，因此甲组的实验目的为探究浓度对速率的影响；
②由乙组研究的酸、碱对H₂O₂分解影响因素的数据分析可知碱性越强，放出气体的速率越快，故答案为：
①浓度；②酸、碱；
（4）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150mL氧气所需的时间即可；会出现浓度相同、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产生气体的速率不同的现象；于是我们可以得出结论说不同种类的催化剂对影响反应的速率效果不同．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150mL氧气所需的时间即可；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产生气体的速率不同；不同种类的催化剂对影响反应的速率效果不同．
（5）①观察图B曲线分析得出两条规律性的结论：催化剂相同时溶液浓度越大，反应速度越快；碱性环境下过氧化氢溶液分解速率加快；②根据图中2%和5%H₂O₂30s时产生氧气的体积推测25℃时3% H₂O₂溶液加入颗粒大小相同、质量相等的二氧化锰，30s时产生氧气的体积约为40-95mL，故选C；

点评：此题考查外界因素对化学反应速率的影响，涉及气密性的检验方法主要有三个，则答案不唯一，但原则都是先让装置和水构成封闭的整体，改变某一条件使压强发生改变来判断气密性的好坏，此题综合性较强，难度适中．