Question

13．某研究小組探究影響過氧化氫分解速率的因素進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)．記錄了各實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)如表：
實(shí)驗(yàn)一

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	過氧化氫溶液濃度、%	過氧化氫溶液體積/ml	溫度/C	二氧化錳的用量/g	收集氧氣的體積/ml	反應(yīng)所需的時(shí)間/s
1	5	1	20	0.1	4	16.74
2	15	1	20	0.1	4	6.04
3	30	5	35		2	49.21
4	30	5	55		2	10.76

（1）通過實(shí)驗(yàn)①和②對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物濃度有關(guān)；從實(shí)驗(yàn)③和④對(duì)比可知，化學(xué)反應(yīng)速率與溫度的關(guān)系是溫度越高，化學(xué)反應(yīng)速率越快；
（2）用一定量15%的過氧化氫溶液制氧氣，為了減小反應(yīng)速率，可加適量的水稀釋，產(chǎn)生氧氣的總質(zhì)量不變（選填“減小”或“不變”或“增大”）．
資料信息：聰敏同學(xué)在網(wǎng)上查閱資料得知：Cu²⁺、Fe³⁺對(duì)H₂O₂分解也具有催化作用．
實(shí)驗(yàn)二
為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，該小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)．回答相關(guān)問題：
（3）定性分析：如圖甲可通過觀察反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢，定性比較得出結(jié)論．
有同學(xué)提出將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，其理由是控制陰離子相同，排除陰離子的干擾．

（4）定量分析：如圖乙所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在裝藥品前應(yīng)該檢查裝置的氣密性，具體做法是：將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會(huì)兒后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好，若實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成30mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是收集30mL氣體所需要的時(shí)間．
（5）寫出圖甲任一反應(yīng)的化學(xué)方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

Answer 1

分析 ①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設(shè)計(jì)是驗(yàn)證反應(yīng)物濃度對(duì)反應(yīng)速度的影響；③④則是溫度不同其他條件相同，是對(duì)溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究．加水稀釋不會(huì)改變生成氧氣的質(zhì)量；根據(jù)對(duì)照實(shí)驗(yàn)變量的唯一性分析；根據(jù)檢查裝置氣密性的方法進(jìn)行分析解答；根據(jù)化學(xué)方程式的書寫方法解答．

解答 解：（1）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應(yīng)時(shí)各種量均相同，可知這一過程是考查反應(yīng)物的濃度與反應(yīng)速度的關(guān)系；③④則是溫度不同其他條件相同，明顯是對(duì)溫度影響化學(xué)反應(yīng)速度的探究．故填：過氧化氫濃度越大；當(dāng)反應(yīng)溫度越高時(shí)，過氧化氫分解速率越大；
（2）加水稀釋不會(huì)改變生成氧氣的質(zhì)量，故填：不變；
（3）要比較催化效果，可以通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢進(jìn)行，故填：反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢；
（4）要檢查裝置的氣密性，可以將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會(huì)兒后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好；實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成30mL氣體為準(zhǔn)，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量收集30 mL氣體所需要的時(shí)間，故填：將注射器活塞向外拉出一段，松開手一會(huì)兒后，若活塞又回到原位，證明裝置氣密性良好；收集30 mL氣體所需要的時(shí)間；
（5）過氧化氫在氯化鐵的催化作用下能分解生成水和氧氣，故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素，解答這類題時(shí)要注意盡可能的把題中的能夠影響化學(xué)反應(yīng)的因素找出，然后再利用控制變量法來進(jìn)行判斷，最后得出答案．