Question

為研究二氧化錳、加熱對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響，某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：

實(shí)驗(yàn)步驟（夾持固定裝置已略去）	A、B、C三支試管中分別盛有等體積5%的過(guò)氧化氫溶液，如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．儀器a的名稱是 試管 ，C中用于加熱儀器的名稱是 酒精燈
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	A：試管壁有氣泡附著，帶火星的木條不復(fù)燃． B：有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條復(fù)燃． C：有大量氣泡產(chǎn)生，帶火星的木條不復(fù)燃． D：有大量氣泡產(chǎn)生，用帶火星的木條檢驗(yàn)收集的氣體，木條復(fù)燃．
分析	B試管中發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式 過(guò)氧化氫 二氧化錳 水+氧氣 ． 實(shí)驗(yàn)結(jié)束后儀器b中的液體質(zhì)量都減少，原因是 反應(yīng)生成了氧氣逸出 加熱反應(yīng)的過(guò)程中有水蒸氣逸出
結(jié)論	①分析A、B實(shí)驗(yàn)可以得出的結(jié)論是： 二氧化錳可以加快過(guò)氧化氫的分解 ． ②加熱 能 （填“能”或“不能”）促進(jìn)過(guò)氧化氫分解產(chǎn)生氫氣．

對(duì)此實(shí)驗(yàn)，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個(gè)問(wèn)題：
問(wèn)題①：催化劑二氧化錳（MnO₂）的用量對(duì)反應(yīng)速率有沒(méi)有影響？
我的實(shí)驗(yàn)方案是：每次均用30mL10%的過(guò)氧化氫（H₂O₂）溶液，采用不同量二氧化錳（MnO₂）粉末作催化劑，測(cè)定各次收集到500mL氧氣時(shí)所用的時(shí)間，結(jié)果如下：（其他條件均相同）

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7	8
二氧化錳（  MnO2  ）粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8
所用時(shí)間（t）	170	80	70	50	40	30	20	20

請(qǐng)你分析表中數(shù)據(jù)并回答：MnO₂的用量對(duì)反應(yīng)速率有無(wú)影響，如果有，怎樣影響？

二氧化錳的量不同，所用時(shí)間不同

問(wèn)題②：過(guò)氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率有沒(méi)有影響？你的對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案是：

在其它條件一定的情況下，過(guò)氧化氫濃度越高，反應(yīng)速率越快

問(wèn)題③：還有哪些因素可能影響該反應(yīng)的速率呢？請(qǐng)說(shuō)出你的一個(gè)猜想：

探究溫度是否對(duì)反應(yīng)速率有影響

．

Answer 1

分析：通過(guò)加入二氧化錳與不加二氧化錳過(guò)氧化氫放出氧氣速率的比較，探究二氧化錳對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響；通過(guò)對(duì)比加熱與不加熱的情況下，過(guò)氧化氫分解放出氧出速率的不同，探究加熱對(duì)過(guò)氧化氫分解的影響．
①由題目中提供的信息每次實(shí)驗(yàn)過(guò)氧化氫的量相同，二氧化錳的量不同，制取的氧氣量相同，所用時(shí)間不同，可以看出是檢驗(yàn)二氧化錳的用量對(duì)反應(yīng)速度的影響．
②其它條件相同，過(guò)氧化氫的濃度不同，生成相同氧氣的時(shí)間不同．此步是檢驗(yàn)反應(yīng)物濃度的改變，對(duì)反應(yīng)速度的影響．
③探究溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響，應(yīng)保持其它條件相同，改變反應(yīng)溫度來(lái)觀察反應(yīng)速度的變化．

解答：解：[實(shí)驗(yàn)步驟]儀器a用作少量物質(zhì)的反應(yīng)容器的試管；用于加熱的儀器酒精燈．故答：試管；酒精燈；
[分析]B試管內(nèi)盛有過(guò)氧化氫和二氧化錳，二氧化錳加快反應(yīng)放出氧氣的速率；故答：過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；
對(duì)盛有過(guò)氧化氫溶液的試管加熱，觀察到有氣體放出，檢驗(yàn)放出氣體為氧氣，說(shuō)明加熱時(shí)過(guò)氧化氫分解放出氧氣，所以過(guò)氧化氫質(zhì)量減少；另外，加熱時(shí)會(huì)用少量水受熱蒸發(fā)，也導(dǎo)致溶液質(zhì)量減�。�故答：①反應(yīng)生成了氧氣逸出，②加熱反應(yīng)的過(guò)程中有水蒸氣逸出；
[結(jié)論]①A試管觀察到氣泡附著在管壁，說(shuō)明放出氧氣量很少，放出速度緩慢；而B試管內(nèi)有大量氣泡，并且很快就達(dá)到一定濃度可以使帶火星木條復(fù)，說(shuō)明放出氧氣速度明顯快于A試管．因此說(shuō)，二氧化錳可以加快過(guò)氧化氫的分解；
②D操作收集到的氣體經(jīng)檢驗(yàn)為氧氣，同樣加熱的C操作與未經(jīng)加熱的A操作相比，加熱時(shí)放出氧氣的速度明顯快于不加熱．因此可以說(shuō)，加熱也能加快過(guò)氧化氫的分解．
故答：①二氧化錳能加快過(guò)氧化氫分解；②能．
對(duì)此實(shí)驗(yàn)，讓我們繼續(xù)思考并研究幾個(gè)問(wèn)題：
問(wèn)題①由表中可以看出其它條件相同，只有二氧化錳的量不同，則反應(yīng)速度不同．
問(wèn)題②每次均取5mL30%的過(guò)氧化氫溶液，然后稀釋成不同濃度的溶液進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．記錄數(shù)據(jù)：過(guò)氧化氫溶液的濃度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升氣體所用時(shí)間（s）多少；繪制表格分析表中數(shù)據(jù)，則可以看出其它條件相同，只有過(guò)氧化氫的濃度不同，則反應(yīng)速度不同，它的濃度越高反應(yīng)速度越快．
故答案為：在其它條件一定的情況下，過(guò)氧化氫濃度越高，反應(yīng)速率越快
問(wèn)題③探究溫度對(duì)反應(yīng)速度的影響，應(yīng)控制其它條件相同，改變反應(yīng)的溫度，來(lái)探究反應(yīng)的速度．
故答案為：試管；酒精燈；過(guò)氧化氫

二氧化錳

水+氧氣；反應(yīng)生成了氧氣逸出；加熱反應(yīng)的過(guò)程中有水蒸氣逸出；二氧化錳可以加快過(guò)氧化氫的分解．能；問(wèn)題①：二氧化錳的量不同，所用時(shí)間不同
問(wèn)題②：過(guò)氧化氫（H₂O₂）溶液的濃度對(duì)反應(yīng)速率有沒(méi)有影響？對(duì)比實(shí)驗(yàn)方案是：

實(shí)驗(yàn)次序	1	2	3	4	5	6	7	8
過(guò)氧化氫溶液的濃度
MnO2用量（g）
收集到540毫升氣體所用時(shí)間（s）

記錄數(shù)據(jù)：過(guò)氧化氫溶液的濃度多少；MnO₂用量（g）多少；收集到540毫升氣體所用時(shí)間（s）多少；繪制表格分析表中數(shù)據(jù)，則可以看出其它條件相同，只有過(guò)氧化氫的濃度不同，則反應(yīng)速度不同，它的濃度越高反應(yīng)速度越快；
問(wèn)題③：探究溫度是否對(duì)反應(yīng)速率有影響．

點(diǎn)評(píng)：相同時(shí)間內(nèi)放出氧氣的較多時(shí)，可以觀察到氣泡量較多，可推斷出分解的速度較快；利用對(duì)比的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究的知識(shí)，培養(yǎng)了學(xué)生分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力，認(rèn)識(shí)了對(duì)化學(xué)反應(yīng)速度影響的因素．