Question

【題目】某實驗小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件，用如圖實驗裝置進行實驗，反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時間數(shù)據(jù)如下：

分析表中數(shù)據(jù)回答下列問題：

MnO2 時間 H2O2	0.1g	0.3g	0.8g
10mL1.5%	223s	67s	56s
10mL3.0%	308s	109s	98s
10mL4.5%	395s	149s	116s

（1）相同濃度的過氧化氫的分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________。

（2）從實驗效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮，雙氧水的濃度相同時，加入________g的二氧化錳為較佳選擇。

（3）該小組的某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認為：“當(dāng)用相同質(zhì)量的二氧化錳時，雙氧水的濃度越小，所需要的時間就越少，亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論，你認為是否正確________，理由是__________________________________。

（4）為加快過氧化氫的分解速率，除了使用MnO2作催化劑和改變過氧化氫的質(zhì)量分數(shù)之外，還可以采取的加快反應(yīng)速率的措施有_____。（回答任意兩個合理的措施）

Answer 1

【答案】加快 0.3 不正確 H2O2的濃度擴大二倍(從1.5%→3.0%)，但反應(yīng)所需時間比其二倍小的多 升高溫度；粉碎二氧化錳，增大其表面積。

【解析】

由題可知，該實驗研究濃度和催化劑對反應(yīng)速率的影響，通過表中數(shù)據(jù)可分析得出濃度和催化劑對反應(yīng)速率的影響規(guī)律，因為該實驗不是直接測出反應(yīng)速率，而是測出反應(yīng)停止的時間，要考慮反應(yīng)物增多對反應(yīng)時間的影響。

(1)由表格中的數(shù)據(jù)可知：相同濃度的H2O2，加入的MnO2越多，反應(yīng)所用的時間越短，即分解速率越快。

(2)用0.1 g催化劑的反應(yīng)速率明顯小于用0.3 g和0.8 g催化劑的反應(yīng)速率；用0.8 g催化劑和用0.3 g催化劑的反應(yīng)速率及反應(yīng)時間相差不多，但用0.3 g催化劑節(jié)約藥品。

(3)從表中數(shù)據(jù)可知，相同體積3.0%的雙氧水中的溶質(zhì)含量是1.5%的雙氧水中溶質(zhì)含量的二倍，但反應(yīng)的時間卻比其反應(yīng)時間的二倍小得多，由反應(yīng)速率計算公式可得出，此實驗條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快，由此得出上述結(jié)論不正確；

(4)加快反應(yīng)速率的措施常見的有：增加反應(yīng)物濃度、適當(dāng)升高溫度、增加反應(yīng)物表面積（接觸面積）、使用催化劑等。