Question

8．小剛同學在實驗室中用過氧化氫制取了氧氣，實驗又展開了下列思考與探究：
【問題一】：催化劑MnO₂的用量對反應速率有沒有影響呢？
設計實驗：每次均用同體積同濃度的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化劑來反應，測定各次收集相同體積氧氣時所用的時間．
小剛進行實驗后（其它實驗條件均相同，所得數據如下：

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
MnO2粉末用量（g）	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1.0
所用時間	17	8	7	5	4	3	2	2	2	2

由表中數據可以得到相應的結論是二氧化錳的量會影響過氧化氫的反應速率，且在一定范圍內，二氧化錳的量越大，反應速率越快．
【問題二】H₂O₂溶液的溶質質量分數對反應速率有沒有影響呢？
他又做了一組實驗：每次均取同體積不同濃度的H₂O₂溶液進行實驗，記錄數據如下：（實驗均在20℃室溫下進行，其它實驗條件也均相同）

實驗次序	1	2	3	4	5	6	7	8
H2O2溶液溶質質量分數	1%	3%	5%	10%	15%	20%	25%	30%
MnO2粉末用量/克	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2	0.2
收集到540mL氣體所用時間/秒	660	220	205	80	25	9	4	3

由表中數據可以得到的結論是過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，化學反應速率越快．
【問題三】還有那些因素可能影響該反應速率呢？請你說出一個猜想：溫度．
可驗證你猜想的實驗方案為：分別取相同體積相同濃度的過氧化氫溶液、等量的二氧化錳粉末，在不同溫度下反應，測定收集相同體積氧氣時所用的時間．．

Answer 1

分析 【問題一】根據控制變量法的實驗要求，結合實驗數據可知在一定范圍內，二氧化錳的用量越大，反應越快進行分析；
【問題二】根據控制變量法的實驗要求，結合實驗數據可知過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，反應越快進行分析；
【問題三】根據影響化學反應速率因素進行分析．

解答 解：【問題一】通過分析可知，二氧化錳的用量不同，所用一個控制過氧化氫溶液的量、濃度相同，所以設計實驗：每次均用同體積同濃度的H₂O₂溶液，采用不同量MnO₂粉末做催化劑來反應，測定各次收集相同體積氧氣時所用的時間，由表中數據可以得到相應的結論是二氧化錳的量會影響過氧化氫的反應速率，且在一定范圍內，二氧化錳的量越大，反應速率越快；
【問題二】通過分析可知，該實驗是驗證溶液濃度對反應速率的影響，所以做了一組實驗：每次均取同體積不同濃度的H₂O₂溶液進行實驗，由表中數據可以得到的結論是過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，化學反應速率越快；
【問題三】影響過氧化氫分解生成氧氣反應速率因素：二氧化錳顆粒大小、環(huán)境溫度、氣壓、是否振蕩等，所以我的一個猜想是：溫度，實驗方案為：分別取相同體積相同濃度的過氧化氫溶液、等量的二氧化錳粉末，在不同溫度下反應，測定收集相同體積氧氣時所用的時間．
故答案為：【問題一】同體積同濃度；收集相同體積氧氣時所用的時間；二氧化錳的量會影響過氧化氫的反應速率，且在一定范圍內，二氧化錳的量越大，反應速率越快；
【問題二】同體積不同濃度；過氧化氫溶液的溶質質量分數越大，化學反應速率越快；
【問題三】溫度；分別取相同體積相同濃度的過氧化氫溶液、等量的二氧化錳粉末，在不同溫度下反應，測定收集相同體積氧氣時所用的時間．

點評 本題通過對比實驗結果的分析，找到事物的內在聯(lián)系，考查了學生分析問題的能力，同時也是對影響反應速率因素這一知識點的重點考查．