Question

4．某实验小组对H₂O₂的分解做了如下探究：
（1）下表是该实验小组研究影响H₂O₂分解速率的因素时记录的一组数据：用10ml H₂O₂制取150ml（标准状况下）O₂所需的时间（s）：

浓度 反应条件 时间（s）	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
无催化剂、不加热	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应	几乎不反应
无催化剂、加热	360℃	480℃	t℃	720℃
MnO2催化剂、加热	10s	25s	60s	120s

①该小组在设计方案时，考虑了浓度、温度、催化剂等因素对H₂O₂分解速率的影响．
②推测t的范围为480℃～720℃．
（2）将质量相同但聚集状态不同的MnO₂分别加入15ml 5%的H₂O₂溶液中，并用带火星的木条测试，结果如下：

催化剂（MnO2）	操作情况	观察结果	反应完成所 需的时间
粉末状	混合不振荡	剧烈反应，带火星的木条复燃	3.5min
块状		反应较慢，火星红亮但木条未复燃	30min

①写出上述实验中发生反应的化学方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②实验结果表明，催化剂的催化效果与催化剂的聚集状态（或表面积）有关．
③写出常见的另一种制取氧气的化学方程式：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

Answer 1

分析 （1）①由表格数据可知，浓度、温度不同，是否使用催化剂不同；
②由表格数据可知，温度升高；
（2）①过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气；
②接触面积大，反应速率快；
③还可利用过氧化钠与水反应制备氧气．

解答 解：（1）①由表格数据可知，浓度、温度不同，是否使用催化剂不同，则该实验在设计方案时，考虑了浓度、温度、催化剂等因素对H₂O₂分解速率的影响，
故答案为：温度；催化剂；
②由表格数据可知，温度升高，则t的范围为480℃～720℃，故答案为：480℃～720℃；
（2）①实验中发生反应的化学方程式为2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②由实验可知，只有状态不同，粉末状反应剧烈，则催化剂的催化效果与催化剂的聚集状态（或表面积）有关，故答案为：催化剂的聚集状态（或表面积）；
③常见的另一种制取氧气的化学方程式如2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑，故答案为：2Na₂O₂+2H₂O=4NaOH+O₂↑．

点评 本题考查反应速率影响因素的实验探究，为高频考点，把握常见的影响因素及控制变量法探究实验为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．