Question

4．某實驗小組對H₂O₂的分解做了如下探究：
（1）下表是該實驗小組研究影響H₂O₂分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)：用10ml H₂O₂制取150ml（標準狀況下）O₂所需的時間（s）：

濃度 反應條件 時間（s）	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無催化劑、不加熱	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應	幾乎不反應
無催化劑、加熱	360℃	480℃	t℃	720℃
MnO2催化劑、加熱	10s	25s	60s	120s

①該小組在設計方案時，考慮了濃度、溫度、催化劑等因素對H₂O₂分解速率的影響．
②推測t的范圍為480℃～720℃．
（2）將質量相同但聚集狀態(tài)不同的MnO₂分別加入15ml 5%的H₂O₂溶液中，并用帶火星的木條測試，結果如下：

催化劑（MnO2）	操作情況	觀察結果	反應完成所 需的時間
粉末狀	混合不振蕩	劇烈反應，帶火星的木條復燃	3.5min
塊狀		反應較慢，火星紅亮但木條未復燃	30min

①寫出上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②實驗結果表明，催化劑的催化效果與催化劑的聚集狀態(tài)（或表面積）有關．
③寫出常見的另一種制取氧氣的化學方程式：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）①由表格數(shù)據(jù)可知，濃度、溫度不同，是否使用催化劑不同；
②由表格數(shù)據(jù)可知，溫度升高；
（2）①過氧化氫在催化劑作用下分解生成水和氧氣；
②接觸面積大，反應速率快；
③還可利用過氧化鈉與水反應制備氧氣．

解答 解：（1）①由表格數(shù)據(jù)可知，濃度、溫度不同，是否使用催化劑不同，則該實驗在設計方案時，考慮了濃度、溫度、催化劑等因素對H₂O₂分解速率的影響，
故答案為：溫度；催化劑；
②由表格數(shù)據(jù)可知，溫度升高，則t的范圍為480℃～720℃，故答案為：480℃～720℃；
（2）①實驗中發(fā)生反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②由實驗可知，只有狀態(tài)不同，粉末狀反應劇烈，則催化劑的催化效果與催化劑的聚集狀態(tài)（或表面積）有關，故答案為：催化劑的聚集狀態(tài)（或表面積）；
③常見的另一種制取氧氣的化學方程式如2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案為：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

點評 本題考查反應速率影響因素的實驗探究，為高頻考點，把握常見的影響因素及控制變量法探究實驗為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．