Question

【題目】同學(xué)們對(duì)H2O2溶液分解的反應(yīng)速率的影響因素進(jìn)行探究。

實(shí)驗(yàn)1：探究H2O2溶液濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響

（實(shí)驗(yàn)方案）在一定溫度下，向相同質(zhì)量的H2O2溶液中加入相同質(zhì)量的MnO2粉末，測(cè)量收集150 mL O2所需的時(shí)間。

實(shí)驗(yàn)序號(hào)	H2O2溶液的濃度/%	溫度/℃	時(shí)間/s
I	30	20	待測(cè)
II	15	30	待測(cè)
III	a	b	待測(cè)

實(shí)驗(yàn)2：依據(jù)下圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)(部分儀器略去)，探究催化劑種類對(duì)反應(yīng)速率的影響

用相同粒數(shù)的MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3四種催化劑微球(質(zhì)量相等、表面積相同)，分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，錐形瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)隨時(shí)間的變化如下圖。

（解釋與結(jié)論）

(1)實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。若要制得3.2 gO2，需要H2O2的質(zhì)量為______g。

(2)為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)1的目的，補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)方案。

① 若a與b不相等，則a=______；b=______。

② 若a與b相等，則設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)I、III的目的是______。

(3)實(shí)驗(yàn)2中使用相同粒數(shù)催化劑微球的原因是______。

(4)通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)的分析，可得出的結(jié)論是______。

（反思與評(píng)價(jià)）

(5)實(shí)驗(yàn)1是通過(guò)測(cè)量收集等體積O2所需時(shí)間來(lái)比較H2O2溶液的反應(yīng)速率，還可以通過(guò)測(cè)量______來(lái)比較H2O2溶液的反應(yīng)速率。

Answer 1

【答案】2H2O22H2O+O2 6.8 15 20 探究溫度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響 使每次實(shí)驗(yàn)中催化劑與H2O2溶液的接觸面積和總質(zhì)量均相等 其他條件相同時(shí)，催化劑的種類對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響 相同時(shí)間收集的O2體積等

【解析】

(1) 實(shí)驗(yàn)1中反應(yīng)是H2O2溶液MnO2催化制氧氣，化學(xué)方程式為2H2O22H2O+O2；

解：設(shè)若要制得3.2 gO2，需要H2O2的質(zhì)量為x

x=6.8g

答：若要制得3.2 gO2，需要H2O2的質(zhì)量為6.8g

(2)實(shí)驗(yàn)1的目的探究H2O2溶液濃度、溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響, 若a與b不相等，可以利用控制變量法，控制濃度與I與II之間最小濃度相等，即a=15；

控制溫度與I與II之間最低溫度相等，即b=20；

若a與b相等，利用控制變量法可得，a=b=30，則I、III的H2O2溶液濃度相等，溫度不等，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄繙囟葘?duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響；

(3)實(shí)驗(yàn)2中使用相同粒數(shù)催化劑微球的原因是使每次實(shí)驗(yàn)中催化劑與H2O2溶液的接觸面積和總質(zhì)量均相等；

(4) 實(shí)驗(yàn)2中相等的是H2O2溶液濃度、溫度，不同的是催化劑種類，故通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)2數(shù)據(jù)的分析，可得出的結(jié)論是其他條件相同時(shí)，催化劑的種類對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率有影響；

(5) 實(shí)驗(yàn)1是通過(guò)測(cè)量收集等體積O2所需時(shí)間來(lái)比較H2O2溶液的反應(yīng)速率，還可以通過(guò)測(cè)量相同時(shí)間收集的O2體積等來(lái)比較H2O2溶液的反應(yīng)速率