Question

20．“用雙氧水和二氧化錳制氧氣”的反應方程式為H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$H₂↑+O₂↑某同學做了該實驗后，展開了下列思考與探究：
（1）催化劑MnO₂的用量對反應速率有沒有影響呢？
他做了這樣一組實驗：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，結果如下：（其他實驗條件均相同）

實驗次序	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
所用時間（秒）	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

請分析表中數據回答：MnO₂的用量對反應速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？有影響；在一定范圍內，MnO₂的用量越大，反應越快．
（2）H₂O₂溶液的溶質質量分數對反應速率有沒有影響呢？
他又做了一組實驗：每次均取5mL30%的H₂O₂溶液，然后稀釋成不同溶質質量分數的溶液進行實驗．記錄數據如下：（實驗均在20℃室溫下進行，其他實驗條件也均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶質質量分數	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氣體時所用時間（秒）	660	220	205	80	25	9	4	3
反應后液體溫度（℃）	24	34	39	56	65	67	69	70

請分析表中數據回答：H₂O₂溶液的溶質質量分數對反應速率有沒有影響呢？如果有，是怎樣影響的呢？答：有影響；H₂O₂溶液的溶質質量分數越大，反應越快．由表中數據還可看出，該反應是個放熱 反應（填“放熱”或“吸熱”）．
（3）還有哪些因素可能影響該反應的速率呢？請說出你的一個猜想：MnO₂顆粒大小．

Answer 1

分析 過氧化氫是實驗室制取氧氣所需要的一種重要的藥品，很多因素影響過氧化氫的分解速率影響，如溫度，溫度高反應速度快；過氧化氫的濃度越大反應速度越快；使用催化劑能加快其反應速度等，本題就是從這些角度探究了影響過氧化氫分解速率的因素，依據表中提供的數據結合相關的化學知識解答即可．

解答 解：（1）根據表中數據可以看出，二氧化錳的用量越多，反應速率越快，但是達到一定的用量時，速率不在改變，所以回答本題時要注意二氧化錳的范圍；
（2）根據表中數據可以看出，得到相同體積的氧氣，過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，所需要的時間越少，即反應的速率越快，反應后液體的溫度升高，說明本實驗是一個放熱反應；
（3）從提高溫度、增大物之間的接觸面積都可以加快化學反應的速率分析即可，如MnO₂顆粒大小、環境溫度、氣壓、是否振蕩等．
故答案為：（1）有影響；在一定范圍內，MnO₂的用量越大，反應越快；（2）有影響；H₂O₂溶液的溶質質量分數越大，反應越快；放熱；（3）MnO₂顆粒大小．

點評 本題通過對比實驗結果的分析，找到事物的內在聯系，主要考查了學生分析問題的能力，總的來說該題起點高但落點較低．