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为研究二氧化锰、加热对过氧化氢分解的影响,某同学设计了如下实验:
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解题思路:通过加入二氧化锰与不加二氧化锰过氧化氢放出氧气速率的比较,探究二氧化锰对过氧化氢分解的影响;通过对比加热与不加热的情况下,过氧化氢分解放出氧出速率的不同,探究加热对过氧化氢分解的影响.
①由题目中提供的信息每次实验过氧化氢的量相同,二氧化锰的量不同,制取的氧气量相同,所用时间不同,可以看出是检验二氧化锰的用量对反应速度的影响.
②其它条件相同,过氧化氢的浓度不同,生成相同氧气的时间不同.此步是检验反应物浓度的改变,对反应速度的影响.
③探究温度对反应速度的影响,应保持其它条件相同,改变反应温度来观察反应速度的变化.
[实验步骤]仪器a用作少量物质的反应容器的试管;用于加热的仪器酒精灯.故答:试管;酒精灯;
[分析]B试管内盛有过氧化氢和二氧化锰,二氧化锰加快反应放出氧气的速率;故答:过氧化氢
二氧化锰
水+氧气;
对盛有过氧化氢溶液的试管加热,观察到有气体放出,检验放出气体为氧气,说明加热时过氧化氢分解放出氧气,所以过氧化氢质量减少;另外,加热时会用少量水受热蒸发,也导致溶液质量减小.故答:①反应生成了氧气逸出,②加热反应的过程中有水蒸气逸出;
[结论]①A试管观察到气泡附着在管壁,说明放出氧气量很少,放出速度缓慢;而B试管内有大量气泡,并且很快就达到一定浓度可以使带火星木条复,说明放出氧气速度明显快于A试管.因此说,二氧化锰可以加快过氧化氢的分解;
②D操作收集到的气体经检验为氧气,同样加热的C操作与未经加热的A操作相比,加热时放出氧气的速度明显快于不加热.因此可以说,加热也能加快过氧化氢的分解.
故答:①二氧化锰能加快过氧化氢分解;②能.
对此实验,让我们继续思考并研究几个问题:
问题①由表中可以看出其它条件相同,只有二氧化锰的量不同,则反应速度不同.
问题②每次均取5mL30%的过氧化氢溶液,然后稀释成不同浓度的溶液进行实验.记录数据:过氧化氢溶液的浓度多少;MnO2用量(g)多少;收集到540毫升气体所用时间(s)多少;绘制表格分析表中数据,则可以看出其它条件相同,只有过氧化氢的浓度不同,则反应速度不同,它的浓度越高反应速度越快.
故答案为:在其它条件一定的情况下,过氧化氢浓度越高,反应速率越快
问题③探究温度对反应速度的影响,应控制其它条件相同,改变反应的温度,来探究反应的速度.
故答案为:试管;酒精灯;过氧化氢
二氧化锰
水+氧气;反应生成了氧气逸出;加热反应的过程中有水蒸气逸出;二氧化锰可以加快过氧化氢的分解.能;问题①:二氧化锰的量不同,所用时间不同
问题②:过氧化氢(H2O2)溶液的浓度对反应速率有没有影响?对比实验方案是:
实验次序12345678
过氧化氢溶液的浓度
MnO2用量(g)
收集到540毫升气体所用时间(s)记录数据:过氧化氢溶液的浓度多少;MnO2用量(g)多少;收集到540毫升气体所用时间(s)多少;绘制表格分析表中数据,则可以看出其它条件相同,只有过氧化氢的浓度不同,则反应速度不同,它的浓度越高反应速度越快;
问题③:探究温度是否对反应速率有影响.
点评:
本题考点: 催化剂的特点与催化作用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
考点点评: 相同时间内放出氧气的较多时,可以观察到气泡量较多,可推断出分解的速度较快;利用对比的方式进行实验探究的知识,培养了学生分析问题解决问题的能力,认识了对化学反应速度影响的因素.
①由题目中提供的信息每次实验过氧化氢的量相同,二氧化锰的量不同,制取的氧气量相同,所用时间不同,可以看出是检验二氧化锰的用量对反应速度的影响.
②其它条件相同,过氧化氢的浓度不同,生成相同氧气的时间不同.此步是检验反应物浓度的改变,对反应速度的影响.
③探究温度对反应速度的影响,应保持其它条件相同,改变反应温度来观察反应速度的变化.
[实验步骤]仪器a用作少量物质的反应容器的试管;用于加热的仪器酒精灯.故答:试管;酒精灯;
[分析]B试管内盛有过氧化氢和二氧化锰,二氧化锰加快反应放出氧气的速率;故答:过氧化氢
二氧化锰
水+氧气;
对盛有过氧化氢溶液的试管加热,观察到有气体放出,检验放出气体为氧气,说明加热时过氧化氢分解放出氧气,所以过氧化氢质量减少;另外,加热时会用少量水受热蒸发,也导致溶液质量减小.故答:①反应生成了氧气逸出,②加热反应的过程中有水蒸气逸出;
[结论]①A试管观察到气泡附着在管壁,说明放出氧气量很少,放出速度缓慢;而B试管内有大量气泡,并且很快就达到一定浓度可以使带火星木条复,说明放出氧气速度明显快于A试管.因此说,二氧化锰可以加快过氧化氢的分解;
②D操作收集到的气体经检验为氧气,同样加热的C操作与未经加热的A操作相比,加热时放出氧气的速度明显快于不加热.因此可以说,加热也能加快过氧化氢的分解.
故答:①二氧化锰能加快过氧化氢分解;②能.
对此实验,让我们继续思考并研究几个问题:
问题①由表中可以看出其它条件相同,只有二氧化锰的量不同,则反应速度不同.
问题②每次均取5mL30%的过氧化氢溶液,然后稀释成不同浓度的溶液进行实验.记录数据:过氧化氢溶液的浓度多少;MnO2用量(g)多少;收集到540毫升气体所用时间(s)多少;绘制表格分析表中数据,则可以看出其它条件相同,只有过氧化氢的浓度不同,则反应速度不同,它的浓度越高反应速度越快.
故答案为:在其它条件一定的情况下,过氧化氢浓度越高,反应速率越快
问题③探究温度对反应速度的影响,应控制其它条件相同,改变反应的温度,来探究反应的速度.
故答案为:试管;酒精灯;过氧化氢
二氧化锰
水+氧气;反应生成了氧气逸出;加热反应的过程中有水蒸气逸出;二氧化锰可以加快过氧化氢的分解.能;问题①:二氧化锰的量不同,所用时间不同
问题②:过氧化氢(H2O2)溶液的浓度对反应速率有没有影响?对比实验方案是:
实验次序12345678
过氧化氢溶液的浓度
MnO2用量(g)
收集到540毫升气体所用时间(s)记录数据:过氧化氢溶液的浓度多少;MnO2用量(g)多少;收集到540毫升气体所用时间(s)多少;绘制表格分析表中数据,则可以看出其它条件相同,只有过氧化氢的浓度不同,则反应速度不同,它的浓度越高反应速度越快;
问题③:探究温度是否对反应速率有影响.
点评:
本题考点: 催化剂的特点与催化作用;书写化学方程式、文字表达式、电离方程式.
考点点评: 相同时间内放出氧气的较多时,可以观察到气泡量较多,可推断出分解的速度较快;利用对比的方式进行实验探究的知识,培养了学生分析问题解决问题的能力,认识了对化学反应速度影响的因素.
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