Question

13．某研究小組對影響過氧化氫分解反應速率的某些因素進行實驗探究．
（1）探究H₂O₂溶液的濃度對其分解反應速率的影響
【實驗1】用50mL不同濃度的H₂O₂溶液進行實驗，測定各次收集到100mL氧氣時所用的時間，記錄數據如下（其他實驗條件如溫度、催化劑種類和用量等均相同）：

實驗次序	1	2	3	4	5
H2O2溶液濃度	1%	5%	15%	25%	30%
所用時間/s	660	205	25	4	3

該反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
請分析：當其它條件一定時，H₂O₂溶液的濃度對H₂O₂分解制氧氣反應速率的影響是H₂O₂溶液的濃度越高，反應速率越大．
（2）【實驗2】用30mL10%的H₂O₂溶液進行實驗，測定各次收集到500mL氧氣時所用的時間，結果如下（其他實驗條件如溫度等均相同）：

實驗次序	1	2	3	4	5
MnO2用量/g	0.2	0.4	0.6	0.8	1.0
所用時間/s	8	5	3	2	2

此實驗的目的是探究催化劑MnO₂的用量對過氧化氫分解制氧氣反應速率的影響．

Answer 1

分析 該探究是為了研究影響化學反應速率的因素，而進行實驗探究．這里所要探究的影響化學反應速率的因素，除了物質的內因（如著火點的高低、金屬的活動性強弱等反應物本身的性質）以外，還有外因（如是否有催化劑、溫度、濃度、壓強、反應物的形狀或接觸面積等外界因素）．

解答 解：（1）過氧化氫分解制取氧氣的方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；通過表格分析，用50mL不同濃度的H₂O₂溶液進行實驗，測定各次收集到100mL氧氣，過氧化氫的濃度越高，反應所用時間越短，故當其它條件一定時，H₂O₂溶液的濃度對H₂O₂分解制氧氣反應速率的影響是H₂O₂溶液的濃度越高，反應速率越大；
（2）相同條件下，雙氧水生成氧氣的快慢與催化劑的質量有關，當二氧化錳的質量在一定范圍內時，二氧化錳質量越大，反應速度越快．
故答案為（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑、H₂O₂溶液的濃度越高，反應速率越大；
（2）催化劑MnO₂的用量．

點評 通過回答本題知道了影響過氧化氫反應速度的因素有過氧化氫的濃度，二氧化錳的用量等，探究影響化學反應速率的因素等內容，重點考查了學生分析問題和解決問題的能力，對照實驗設計中要特別注意對所有變量在過程中的有效控制，只有這樣才會對實驗結果提供更強的說服力．