Question

12．某校研究性學(xué)習(xí)小組在學(xué)習(xí)了雙氧水分解制氧氣的實(shí)驗(yàn)后，知道催化劑（MnO₂）能改變化學(xué)反應(yīng)速率．到底MnO₂是不是該反應(yīng)的催化劑以及還有哪些因素與化學(xué)反應(yīng)速率有關(guān)呢？
【小組討論】
小明同學(xué)觀點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)；
小紅同學(xué)觀點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度有關(guān)；
小峰同學(xué)觀點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與催化劑的用量有關(guān)．
【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了驗(yàn)證他們的觀點(diǎn)，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)：

試驗(yàn)次數(shù)	H2O2溶液質(zhì)量分?jǐn)?shù)	H2O2溶液用量/毫升	催化劑（MnO2）用量/克	反應(yīng)溫度？℃	收集氣體體積/毫升	所需時間/秒
①	20	5	0.1	85	20	3.8
②	15	2	0.2	20	20	2.8
③	5	2	0.2	20	20	7.4
④	20	5	0.1	55	20	10.5
⑤	15	2	0.1	20	20	21.6

（1）請你將小峰的觀點(diǎn)補(bǔ)充完整，并寫出實(shí)驗(yàn)中所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）B實(shí)驗(yàn)證明小明的觀點(diǎn)是正確的，D實(shí)驗(yàn)證明小紅的觀點(diǎn)是正確的．
A．①和②B．②和③C．③和④D．①和④E．②和⑤
（3）由以上實(shí)驗(yàn)?zāi)艿贸觯浩渌麠l件相同時，反應(yīng)溫度越高或反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大，則反應(yīng)速率越快；
（4）加入MnO₂后，H₂O₂分解的速率大大提高，為了證明MnO2是該反應(yīng)的催化劑，必須檢驗(yàn)其質(zhì)量沒有改變，可用天平（填一儀器名稱）進(jìn)行稱量，同時還應(yīng)檢驗(yàn)其化學(xué)性質(zhì)沒有改變．

Answer 1

分析 【小組討論】根據(jù)反應(yīng)的影響因素分析；
（1）根據(jù)方程式的寫法考慮；（2）根據(jù)對比試驗(yàn)中的變量考慮；（3）通過圖表數(shù)據(jù)考慮；（4）根據(jù)催化劑的特點(diǎn)考慮．

解答 解：【小組討論】化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)、反應(yīng)溫度、催化劑的用量等有關(guān)；
（1）反應(yīng)物是過氧化氫，生成物是水和氧氣，反應(yīng)條件是二氧化錳做催化劑，氧氣后面標(biāo)上上升符號；
（2）小明觀點(diǎn)是化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)有關(guān)，所以找質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同的數(shù)據(jù)；小紅同學(xué)觀點(diǎn)：化學(xué)反應(yīng)速率與反應(yīng)溫度有關(guān)找溫度不同的數(shù)據(jù)即可；
（3）根據(jù)圖表數(shù)據(jù)所用時間短的速度快；
（4）二氧化錳不溶于水，可以通過過濾分離出來，用天平稱量，催化劑反應(yīng)前后質(zhì)量和化學(xué)性質(zhì)不變，同時還應(yīng)檢驗(yàn)其化學(xué)性質(zhì)沒有改變．
故答案為：催化劑的用量；
（1）2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）B； D；
（3）越快；
（4）天平；化學(xué)性質(zhì)．

點(diǎn)評 在設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn)時只允許一個變量，研究哪一因素影響就設(shè)計(jì)哪一因素為變量．