Question

“用双氧水和二氧化锰制氧气”的反应方程式为：

 

．某同学做了该实验后，展开了下列思考与探究：
（1）催化剂MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？
他做了这样一组实验：每次均用30mL10%的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化剂，测定各次收集到500mL氧气时所用的时间，结果如下：（其他实验条件均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量（克）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用时间（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

请分析表中数据回答：MnO₂的用量对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？
答：

 

．
（2）H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？
他又做了一组实验：每次均取5mL30%的H₂O₂溶液，然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验．记录数据如下：（实验均在20℃室温下进行，其他实验条件也均相同）

实验次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶质质量分数	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量（克）	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL气体时所用时间（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反应后液体温度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

请分析表中数据回答：H₂O₂溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢？如果有，是怎样影响的呢？
答：

 

．
由表中数据还可看出，该反应是个

 

反应（填“放热”或“吸热”）．
（3）还有哪些因素可能影响该反应的速率呢？
请说出你的一个猜想：

 

．

Answer 1

分析：过氧化氢是实验室制取氧气所需要的一种重要的药品，很多因素影响过氧化氢的分解速率影响，如温度，温度高反应速度快；过氧化氢的浓度越大反应速度越快；使用催化剂能加快其反应速度等，本题就是从这些角度探究了影响过氧化氢分解速率的因素．

解答：解：根据所学知识，用双氧水和二氧化锰制氧气的反应方程式为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
（1）根据表中数据可以看出，二氧化锰的用量越多，反应速率越快，但是达到一定的用量时，速率不在改变，所以回答本题时要注意范围，故本题答案为：有影响．在一定范围内，MnO₂的用量越大，反应越快；
（2）根据表中数据可以看出，得到相同体积的氧气，过氧化氢溶液的溶质质量分数越大，所需要的时间越少，即反应的速率越快，反应后液体的温度升高，说明本实验是一个放热反应，故本题答案为：有影响．H₂O₂溶液的溶质质量分数越大，反应越快，放热；
（3）提高温度、增大物之间的接触面积都可以加快化学反应的速率，所以本题答案为：MnO₂颗粒大小、环境温度、气压、是否振荡等．

点评：本题通过实验的形式探究了影响化学反应速率的因素，再设计实验方案时，要注意实验的控制变量，以保证实验结果的客观准确性．