Question

18．某化學(xué)興趣小組對用過氧化氫分解生成水和氧氣的實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行探究．
【提出問題】哪些因素可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率？
【查閱資料】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素：
①主要因素：反應(yīng)物本身的性質(zhì)；
 ②外界因素：溫度，濃度，壓強(qiáng)，催化劑，光，激光，反應(yīng)物顆粒大小，反應(yīng)物之間的接觸面積和反應(yīng)物狀態(tài)；
 ③另外，x射線，γ射線也會影響化學(xué)反應(yīng)速率．
【作出猜想】下面是小組內(nèi)三位同學(xué)所做的猜想，請你完成小麗的猜想．
小紅同學(xué)：H₂O₂溶液的濃度可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
小明同學(xué)：催化劑（MnO₂）的用量可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
小麗同學(xué)：我認(rèn)為溫度可能影響該反應(yīng)的反應(yīng)速率．
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
（1）小紅同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是：每次均取10mL30%的H₂O₂溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測定各次收集到100mL氧氣時所用的時間，記錄數(shù)據(jù)如表：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
H2O2溶液濃度	1%	5%	15%	25%	30%
所用時間（秒）	660	205	25	4	3

（其他實(shí)驗(yàn)條件：溫度、催化劑用量等均相同）
請你分析回答：H₂O₂溶液的濃度對過氧化氫分解制氧氣反應(yīng)速率有什么影響？在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應(yīng)越快
（2）小明同學(xué)的實(shí)驗(yàn)是：每次均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化劑，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結(jié)果如表：（其他實(shí)驗(yàn)條件：過氧化氫溶液濃度、溫度等均相同）

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5
MnO2　粉末用量（克）	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
所用時間（秒）	8	5	3	2	2

請你分析回答：該反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
催化劑MnO₂的用量對過氧化氫分解制氧氣反應(yīng)速率有什么影響？在過氧化氫溶液濃度、溫度等相同的條件下，MnO₂的用量越大（在一定范圍內(nèi)），反應(yīng)越快
（3）如果你是小麗同學(xué)，在驗(yàn)證你的猜想時，你的實(shí)驗(yàn)方案是：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的濃度等相同的條件下，控制不同溫度，記錄收集相同體積的氧氣時所用的時間．
【反思與交流】通過該探究實(shí)驗(yàn)，你還想探究的問題或還想學(xué)習(xí)的知識是除MnO₂外，是否還有其它物質(zhì)可作此反應(yīng)的催化劑（答案合理均可，但應(yīng)和此題涉及的內(nèi)容有關(guān)）．

Answer 1

分析 （1）[作出猜想]根據(jù)與反應(yīng)有關(guān)的外界及內(nèi)部條件來作出猜想，例如物質(zhì)的濃度，溫度等．
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
（2）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出過氧化氫的濃度對反應(yīng)速率的影響．
（3）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以看出二氧化錳的用量對反應(yīng)速率的影響．
（4）根據(jù)本題中能夠影響反應(yīng)速率的因素，作出了溫度可能影響反應(yīng)速率，所以我們可以在過氧化氫濃度相等和二氧化錳用量相等的條件下，來比較在不同的溫度下的反應(yīng)快慢．
[反思與交流]
根據(jù)題給的條件可以知道，在催化劑改變的時候，對反應(yīng)的速率是不是有影響，可以選擇其他的物質(zhì)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．

解答 解：（1）[作出猜想]根據(jù)與反應(yīng)有關(guān)的外界及內(nèi)部條件來作出猜想本題中所涉及的就是溫度、物質(zhì)的濃度和質(zhì)量，故本題答案為：溫度；
[實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證]
（2）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以得出過氧化氫的濃度大的收集100mL氣體所用時間最短，故本題答案為：在催化劑、溫度等相同的條件下，H₂O₂溶液的濃度越大，反應(yīng)越快；
（3）比較表格中的數(shù)據(jù)在其他條件都相同時，可以得出二氧化錳的用的質(zhì)量越大，收集500mL氣體所用的時間越短，故本題答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；在過氧化氫溶液濃度、溫度等相同的條件下，MnO₂的用量越大（在一定范圍內(nèi)），反應(yīng)越快；
（4）根據(jù)本題中能夠影響反應(yīng)速率的因素，作出了溫度可能影響反應(yīng)速率，所以我們可以在過氧化氫濃度相等和二氧化錳用量相等的條件下，來比較在不同的溫度下的反應(yīng)快慢．故本題答案為：在MnO₂的用量、H₂O₂溶液的濃度等相同的條件下，控制不同溫度，記錄收集相同體積的氧氣時所用的時間；
[反思與交流]
根據(jù)題給的條件可以知道，在催化劑改變的時候，對反應(yīng)的速率是不是有影響，可以選擇其他的物質(zhì)來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證．故本題答案為：除MnO₂外，是否還有其它物質(zhì)可作此反應(yīng)的催化劑（答案合理均可，但應(yīng)和此題涉及的內(nèi)容有關(guān)）．

點(diǎn)評 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)行實(shí)驗(yàn)，最后得出答案．