某同学做了“用过氧化氢(H2O2)溶液和二氧化锰(MnO2)制氧气”的实验后,展开了下列思考与探究:
(1)催化剂MnO2的用量对反应速率有没有影响呢?
他做了这样一组实验:每次均用30mL10%的H2O2溶液,采用不同量MnO2粉末做催化剂,测定各次收集到500mL氧气时所用的时间,结果如下:(其他实验条件均相同)
实验次序 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
MnO2用量(克) | 0.1 | 0.2 | 0.3 | 0.4 | 0.5 | 0.6 | 0.7 | 0.8 | 0.9 | 1.0 |
所用时间(秒) | 17 | 8 | 7 | 5 | 4 | 3 | 2 | 2 | 2 | 2 |
请分析表中数据回答:MnO2的用量对反应速率有没有影响呢?如果有,是怎样影响的呢?
答: .
(2)H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢?
他又做了一组实验:每次均取5mL30%的H2O2溶液,然后稀释成不同溶质质量分数的溶液进行实验.记录数据如下:(实验均在20℃室温下进行,其他实验条件也均相同)
实验次序 | H2O2溶液溶质质量分数 | MnO2粉末用量(克) | 收集540mL气体所用时间 | 反应后液体温度(℃) |
1 | 1% | 0.2 | 660秒 | 24 |
2 | 3% | 0.2 | 220秒 | 34 |
3 | 5% | 0.2 | 205秒 | 39 |
4 | 10% | 0.2 | 80秒 | 56 |
5 | 15% | 0.2 | 25秒 | 65 |
6 | 20% | 0.2 | 9秒 | 67 |
7 | 25% | 0.2 | 4秒 | 69 |
8 | 30% | 0.2 | 3秒 | 70 |
请分析表中数据回答:H2O2溶液的溶质质量分数对反应速率有没有影响呢?如果有,是怎样影响的呢?
答: .
由表中数据还可看出,该反应是个 反应(填“放热”或“吸热”).
(3)还有哪些因素可能影响该反应的速率呢?
请说出你的一个猜想: .
【考点】影响化学反应速率的因素探究;催化剂的特点与催化作用.
【专题】科学探究.
【分析】(1)根据表格中二氧化锰的质量不同产生相同体积氧气所用的时间不同解答.
(2)根据表格中“收集到500mL气体所需时间”可知是否受影响;从“反应后液体温度”可知是放热反应;
(3)对反应速度影响的因素中还有气压、温度、反应物颗粒大小、是否振荡等.
【解答】解:(1)由表中数据可知,过氧化氢的量一定时,随着二氧化锰质量的增加,反应速率越来越快,当二氧化锰质量达到一定程度时,反应速率不再变化.
故填:有影响.在一定范围内,二氧化锰的用量越大,反应越快;
(2)从表格中“收集到500mL气体所需时间”可知,H2O2溶液的质量分数越大,收集500mL所需时间越短.就是说有H2O2溶液的质量分数越大反应速率越快;从“反应后液体温度”可知H2O2溶液的质量分数越大,放出的热量越多,是放热反应.
故填:有影响.过氧化氢溶液的溶质质量分数越大,反应越快;放热;
(3)根据对反应速度影响的因素中还有气压、温度、反应物颗粒大小、是否振荡等.
故填:二氧化锰颗粒大小(环境温度、气压、是否振荡等).
【点评】本题通过对比实验结果的分析,找到事物的内在联系,考查了学生分析问题的能力,同时也是对影响反应速率因素这一知识点的重点考查.
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