Question

18．某化學興趣小組的同學利用過氧化氫分解來探究影響化學反應速率的因素，他們設計如表的實驗，并記錄了相關數據：

實驗序號	過氧化氫溶液濃度/%	過氧化氫溶液體積/mL	二氧化錳的用量/g	溫度/℃	收集氧氣的體積/mL	反應所需的時間/s
①	5	2	0.1	20	20	48
②	10	2	0.1	20	20	30
③	10	2	0.1	40	20	18
④		2	0.1	60	20	6

（1）在上述實驗中二氧化錳起催化作用．
（2）寫出該實驗涉及反應的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣．
（3）通過實驗①②對比可知，化學反應速率與過氧化氫濃度有關；從實驗②③對比可知，化學反應速率與溫度有關．
（4）同學們設計了如圖1所示的裝置進行實驗，其中量筒的作用是根據進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；在第四組實驗中，出現了膠塞彈飛和試劑噴出的現象，導致該現象出現的原因可能是過氧化氫濃度越大則反應越劇烈（答案合理即可）．

（5）實驗過程中同學們發現很難控制反應的溫度，反應進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應放出熱量．
（6）同學們通過記錄并分析實驗數據發現，過氧化氫分解的速率先增大后減小，如圖2所示．請你幫他們解釋其原因：反應放熱能加快反應，隨著反應的進行過氧化氫濃度降低，反應逐漸減慢．過氧化氫分解的快慢還可能受哪些因素影響呢？請你再舉出兩種因素：催化劑的種類；；催化劑的顆粒大小（催化劑的用量、是否用催化劑等）．

Answer 1

分析 （1）根據二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑進行解答；
（2）根據過氧化氫分解生成水和氧氣進行解答；
（3）根據①②是過氧化氫濃度不同而其他條件相同，這種設計是驗證反應物濃度對反應速度的影響；②③則是溫度不同其他條件相同，是對溫度影響化學反應速度的探究進行解答；
（4）根據量筒內排出水的體積等于生成氧氣的體積以及實驗的注意事項進行解答；
（5）根據反應進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應放出熱量進行解答；
（6）根據溫度對化學反應速率的影響進行解答．

解答 解：（1）二氧化錳是過氧化氫分解制取氧氣的催化劑，所以二氧化錳起催化作用；
（2）過氧化氫分解生成水和氧氣，反應的文字表達式：過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）從表中分析可知：①②是過氧化氫濃度不同而其他的反應時各種量均相同，可知這一過程是考查反應物的濃度與反應速度的關系；②③則是溫度不同其他條件相同，明顯是對溫度影響化學反應速度的探究；
（4）量筒內排出水的體積等于生成氧氣的體積，所以量筒的作用是根據進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；在第四組實驗中，出現了膠塞彈飛和試劑噴出的現象，導致該現象出現的原因可能是過氧化氫濃度越大則反應越劇烈（答案合理即可）；
（5）反應進行一段時間后溶液的溫度總是比起始溫度高，說明該反應放出熱量；
（6）過氧化氫分解的速率先增大后減小，如圖2所示．其原因反應放熱能加快反應，隨著反應的進行過氧化氫濃度降低，反應逐漸減慢；影響過氧化氫分解的快慢的因素可能還有催化劑的種類；催化劑的顆粒大�。ù呋瘎┑挠昧�、是否用催化劑等）．
故答案為：（1）催化；
（2）過氧化氫$\stackrel{二氧化錳}{→}$水+氧氣；
（3）①②；②③；
（4）根據進入量筒中水的體積判斷生成的氧氣的體積；過氧化氫濃度越大則反應越劇烈（答案合理即可）；
（5）放出；
（6）反應放熱能加快反應，隨著反應的進行過氧化氫濃度降低，反應逐漸減慢；催化劑的種類；催化劑的顆粒大小（催化劑的用量、是否用催化劑等）．

點評 本題通過實驗探究的方式探究了影響化學反應速度影響的因素，利用控制變量的方法進行實驗探究，培養了學生分析問題解決問題的能力，認識了對化學反應速度影響的因素．