Question

8．為探究影響雙氧水分解的因素，某課外活動(dòng)小組的同學(xué)完成了下列實(shí)驗(yàn)：
【探究一】H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)	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
收集一瓶氣體時(shí)所用時(shí)間（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反應(yīng)后液體溫度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

（1）該反應(yīng)的文字（符號(hào)）表達(dá)式是2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
（2）為準(zhǔn)確測(cè)定收集一瓶氣體所需的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜采用排水方法來收集氧氣；
（3）請(qǐng)概括雙氧水溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)雙氧水分解反應(yīng)速率的影響：雙氧水濃度越大，其分解的速率越快．
（4）由表中數(shù)據(jù)還可看出，該反應(yīng)是放熱反應(yīng)（填“放熱”或“吸熱”）．
【探究二】催化劑MnO₂對(duì)雙氧水分解速率的影響．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

實(shí)驗(yàn)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
所用時(shí)間（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

（5）請(qǐng)根據(jù)上表總結(jié)出MnO₂的質(zhì)量對(duì)H₂O₂分解速率的影響：MnO₂對(duì)H₂O₂的分解起催化作用，且MnO₂達(dá)到一定量時(shí)，它的多少不改變反應(yīng)速率．
（6）想一想：還可能有什么因素可以影響H₂O₂的分解速率，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)你的猜想．催化劑種類；取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定收集一瓶氧氣所需的時(shí)間即可．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對(duì)根據(jù)質(zhì)量守恒定律正確書寫化學(xué)方程式或文字表達(dá)式，
（2）根據(jù)收集時(shí)的觀察要求分析．
（3）根據(jù)觀察過氧化氫溶液濃度越大，收集氣體用的時(shí)間多少和溶液溫度的高低考慮．
（4）根據(jù)表格中收集一瓶氣體所需時(shí)間可知是否受影響；從“反應(yīng)后液體溫度”可知是放熱反應(yīng)；
（5）圖表中數(shù)據(jù)的分析考慮；
（6）在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來證明時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的控制變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性．

解答 解：（1）用雙氧水和二氧化錳制氧氣的反應(yīng)物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳作催化劑，用觀察法配平，氧氣后面標(biāo)上上升符號(hào)；
故填：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑（或過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣）；
（2）為準(zhǔn)確測(cè)定收集一瓶氣體所需的時(shí)間，實(shí)驗(yàn)時(shí)宜采用排水方法來收集氧氣；因?yàn)橐子谟^察是否恰好收集滿．故填：排水；
（3）由圖表中數(shù)據(jù)可知H₂O₂溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，收集到一瓶氣體時(shí)所用時(shí)間越短，即反應(yīng)速度越快；故填：雙氧水濃度越大，其分解的速率越快；
（4）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液溫度越來越高，所以該反應(yīng)是放熱反應(yīng)；故填：放熱；
（5）根據(jù)圖表中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)催化劑MnO₂的用量增加時(shí)，收集氧氣時(shí)所用的時(shí)間越來越短，即反應(yīng)速度越來越快；增加到0.7g后反應(yīng)速度不再改變了；故填：MnO₂對(duì)H₂O₂的分解起催化作用，且MnO₂達(dá)到一定量時(shí)，它的多少不改變反應(yīng)速率；
（6）影響過氧化氫分解速率的因素還有催化劑的種類．可以取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定收集一瓶氧氣所需的時(shí)間即可．故答案為：催化劑種類；取濃度相同、質(zhì)量相同的過氧化氫溶液分別加入不同種類的同質(zhì)量的催化劑進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)定收集一瓶氧氣所需的時(shí)間即可．

點(diǎn)評(píng) 解答本題關(guān)鍵是要知道方程式的書寫方法，知道反應(yīng)速度的影響因素有：溫度，反應(yīng)物濃度，反應(yīng)物的接觸面積，知道根據(jù)圖示數(shù)據(jù)分析問題的方法．