Question

11．某課外興趣小組對(duì)H₂O₂的分解速率做了如下實(shí)驗(yàn)探究．
（1）下表是該小組研究影響過(guò)氧化氫（H₂O₂）分解速率的因素時(shí)采集的一組數(shù)據(jù)：用10mL H₂O₂制取150mLO₂所需的時(shí)間（秒）

	30%H2O2	15%H2O2	10%H2O2	5%H2O2
無(wú)催化劑、不加熱	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)	幾乎不反應(yīng)
無(wú)催化劑、加熱	360	480	540	720
MnO2催化劑、加熱	10	25	60	120

①該小組在設(shè)計(jì)方案時(shí)，考慮了濃度、a：溫度、b：催化劑等因素對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響．
②從上述影響H₂O₂分解速率的因素a和b中任選一個(gè)，說(shuō)明該因素對(duì)該反應(yīng)速率的影響：其他條件不變，升高反應(yīng)溫度，H₂O₂分解速率加快．
（2）某同學(xué)在10mL H₂O₂ 溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積（標(biāo)準(zhǔn)狀況）與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如如圖所示，
①寫(xiě)出H₂O₂發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
②A、B、C三點(diǎn)所表示的即時(shí)反應(yīng)速率最慢的是C．
（3）若將適量MnO₂加入酸化的H₂O₂的溶液中，MnO₂溶解產(chǎn)生Mn²⁺，另外，產(chǎn)物中還有O₂產(chǎn)生，請(qǐng)寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）①過(guò)氧化氫溶液是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的重要藥品，在常溫下很難分解得到氧氣，其分解速度受濃度、溫度、催化劑等因素的影響；
②設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)證明時(shí)，要注意實(shí)驗(yàn)的控制變量，以確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性；
（2）①二氧化錳是過(guò)氧化氫分解的催化劑，由帶火星木條復(fù)燃，可知產(chǎn)物，由此可寫(xiě)出方程式；
②根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響分析；
③酸化的H₂O₂的與MnO₂反應(yīng)生成Mn²⁺和O₂．

解答 解：（1）①根據(jù)表中給出的數(shù)據(jù)，無(wú)催化劑不加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都是幾乎不反應(yīng)，在無(wú)催化劑加熱的情況下，不同濃度的過(guò)氧化氫溶液都分解，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度有關(guān)，但是得到相同氣體的時(shí)間不同，濃度越大，反應(yīng)的速度越快，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與濃度有關(guān)；比較同一濃度的過(guò)氧化氫溶液如30%時(shí)，在無(wú)催化劑加熱的時(shí)候，需要時(shí)間是360s，有催化劑加熱的條件下，需要時(shí)間是10s，說(shuō)明過(guò)氧化氫的分解速率與溫度、催化劑有關(guān)，故答案為：溫度；催化劑；
②分析表中數(shù)據(jù)可以看出，濃度越大，反應(yīng)速率越快，加熱能加快過(guò)氧化氫的分解，有催化劑是分解速率快，
故答案為：溫度升高化學(xué)反應(yīng)速率加快；反應(yīng)物濃度增大化學(xué)反應(yīng)速率加快；使用合適的催化劑化學(xué)反應(yīng)速率加快；
（2）①H₂O₂在二氧化錳作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
②因在其他條件相同時(shí)，隨反應(yīng)的進(jìn)行，溶液濃度減小，即時(shí)反應(yīng)速率逐漸減小，C的斜率也最小，故反應(yīng)速率最慢，故答案為：C；
③酸化的H₂O₂的與MnO₂反應(yīng)生成Mn²⁺和O₂，反應(yīng)的方程式為：MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．故答案為：MnO₂+2H⁺+H₂O₂=Mn²⁺+O₂↑+2H₂O．

點(diǎn)評(píng) 本題通過(guò)圖表數(shù)據(jù)，考察了外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響，難度適中，要注意分析其他條件相同，只有一個(gè)條件改變時(shí)，如何影響反應(yīng)速率．