化學(xué)興趣小組對(duì)雙氧水的分解速率受外界條件的影響進(jìn)行探究。
【提出問題】雙氧水的分解速率受哪些外界條件的影響？
【猜想與假設(shè)】雙氧水的分解速率受催化劑、過氧化氫的濃度、溫度等影響。
【設(shè)計(jì)并實(shí)驗(yàn)】如圖1組裝裝置。
實(shí)驗(yàn)一：在一定溫度下，按表1添加物質(zhì)，然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液，采集數(shù)據(jù)，得到如圖2所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時(shí)間圖像。
表1
| 實(shí)驗(yàn) | 抽濾瓶 | 抽濾瓶中盛放物質(zhì) | 分液漏斗盛放物質(zhì) |
| 1 | ① | 無任何試劑 | 20mL 4%的H2O2溶液 |
| 2 | ② | 0.2g MnO2粉末 | 20mL 4%的H2O2溶液 |
| 3 | ③ | 0.2g CuO粉末 | 20mL 4%的H2O2溶液 |
過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2
氧化銅
C
u
O
過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2
。氧化銅
C
u
O
（2）從實(shí)驗(yàn)一得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是
不同的催化劑對(duì)同一個(gè)反應(yīng)的催化效果是不同的
不同的催化劑對(duì)同一個(gè)反應(yīng)的催化效果是不同的
。實(shí)驗(yàn)二：在一定溫度下按表2添加物質(zhì)，然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液，采集數(shù)據(jù)，得到如圖3所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時(shí)間圖像。
表2
| 實(shí)驗(yàn) | 抽濾瓶 | 抽濾瓶中盛放物質(zhì) | 分液漏斗盛放物質(zhì) |
| 1 | ① | 0.2g CuO粉末 | 20mL2%的H2O2溶液 |
| 2 | ② | 0.2g CuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 |
| 3 | ③ | 0.2g CuO粉末 | 20mL6%的H2O2溶液 |
探究反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
探究反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響
。（4）從實(shí)驗(yàn)一中的③號(hào)瓶與實(shí)驗(yàn)二中的②號(hào)瓶比較，發(fā)現(xiàn)同為40s時(shí)裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時(shí)間圖像有顯著差異，其原因可能是
溫度不同
溫度不同
（實(shí)驗(yàn)操作均正確，且裝置氣密性良好）。實(shí)驗(yàn)三：將抽濾瓶分別放入不同水溫的水槽中，按表3添加物質(zhì)，然后打開分液漏斗活塞加入全部溶液，采集數(shù)據(jù)，得到如圖4所示的裝置內(nèi)壓強(qiáng)-時(shí)間圖像。
表3
| 實(shí)驗(yàn) | 抽濾瓶 | 抽濾瓶中盛放物質(zhì) | 分液漏斗盛放物質(zhì) | 水槽中水溫 |
| 1 | ① | 0.2g CuO粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 | 10℃ |
| 2 | ② | 0.2g Cu0粉末 | 20mL4%的H2O2溶液 | 20°C |
| 3 | ③ | 0.2g Cu0粉末 | 20mL49%的H2O2溶液 | 40°C |
溫度越高，反應(yīng)的速率越快
溫度越高，反應(yīng)的速率越快
。實(shí)驗(yàn)四：受實(shí)驗(yàn)條件的限制，有同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖5所示實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)定雙氧水的分解速率。
（6）若實(shí)驗(yàn)時(shí)以生成30mL氣體為標(biāo)準(zhǔn)，其他可能的影響因素均忽略，則實(shí)驗(yàn)中還需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是
生成30mL氣體需要的時(shí)間
生成30mL氣體需要的時(shí)間
。【考點(diǎn)】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素探究；催化劑的特點(diǎn)與催化作用．
【答案】過氧化氫水+氧氣或H2O2H2O+O2；不同的催化劑對(duì)同一個(gè)反應(yīng)的催化效果是不同的；探究反應(yīng)物的濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；溫度不同；溫度越高，反應(yīng)的速率越快；生成30mL氣體需要的時(shí)間
氧化銅
C
u
O
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：9引用：2難度：0.6
相似題
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1．Fenton法常用于處理含難降解有機(jī)物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?，F(xiàn)運(yùn)用該方法降解有機(jī)污染物p-CP，探究有關(guān)因素對(duì)降解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)探究：控制p-CP的初始濃度相同，實(shí)驗(yàn)溫度恒定在25℃或40℃（其余實(shí)驗(yàn)條件見下表）。
（1）請(qǐng)結(jié)合上述介紹將表中空格補(bǔ)充完整。
（2）實(shí)驗(yàn)測(cè)得p-CP的濃度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，根據(jù)實(shí)驗(yàn)①、②圖像可得出結(jié)論：實(shí)驗(yàn)編號(hào) 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/（mg?L﹣1） H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對(duì)降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對(duì)降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8 。
（3）為測(cè)定不同時(shí)間內(nèi)有機(jī)物降解的濃度，需在不同時(shí)間從反應(yīng)器中取樣，并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)本題信息，將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中，反應(yīng)會(huì)迅速停止，該藥品可能是。
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布：2024/11/25 8:0:2組卷：3引用：0難度：0.3 -
2．據(jù)圖1裝置圖回答問題
（1）甲同學(xué)用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣，他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號(hào)）．他用裝置C來收集的原因是，當(dāng)看到導(dǎo)管口的時(shí)他才開始收集氧氣．
（2）該同學(xué)用如圖2所示的方法進(jìn)行氣密性檢查，如果裝置不漏氣，可以看到，將手松開一段時(shí)間后（導(dǎo)管仍插入水中），可以看到導(dǎo)管中會(huì)形成一段水柱．
（3）因?yàn)檠鯕獾拿芏缺瓤諝獾纳源?，所以還可以選用（填序號(hào)）來收集氧氣，其驗(yàn)滿的方法是．
（4）老師提醒可以用F（萬(wàn)能瓶）來收集氣體，則甲同學(xué)應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管（選填a或b）相連接．
（5）乙同學(xué)稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中，將溫度控制在250℃加熱制取O2．實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，這位同學(xué)發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量．針對(duì)這一現(xiàn)象，同學(xué)們進(jìn)行了如下探究：
【提出猜想】猜想Ⅰ：反應(yīng)生成的二氧化錳（MnO2）分解放出O2；
猜想Ⅱ：反應(yīng)生成的錳酸鉀（K2MnO4）分解放出O2；
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】同學(xué)們分成兩組，分別進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)：
第一組同學(xué)取一定質(zhì)量的MnO2，在250℃條件下加熱一段時(shí)間，冷卻后測(cè)得MnO2的質(zhì)量不變，則猜想（選填Ⅰ或Ⅱ）錯(cuò)誤；
第二組同學(xué)取K2MnO4在250℃條件下加熱，沒有用測(cè)定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論．該組同學(xué)選擇的實(shí)驗(yàn)方法是．
【拓展延伸】實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢，但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱，則KClO3的分解速率大大加快，請(qǐng)說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑，為什么？．
（6）丙同學(xué)選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣，則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是（填序號(hào)）．以下是他探究影響該反應(yīng)速率因素的相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)．
通過以上實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析，可知，過氧化氫分解制氧氣的化學(xué)反應(yīng)速率與實(shí)驗(yàn)
序號(hào)H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時(shí)間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 、、等因素有關(guān)；發(fā)生裝置中的（填儀器名稱）也可以幫助控制反應(yīng)的速率．發(fā)布：2024/12/18 8:0:1組卷：11引用：2難度：0.5 -
3．小明將一片土豆放入過氧化氫溶液中，發(fā)現(xiàn)過氧化氫溶液的分解速率加快．查閱資料后知道土豆中含有一種生物催化劑--過氧化氫酶，于是他設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：常溫下將幾片土豆放入甲試管，分別往甲、乙試管內(nèi)注入相同體積與溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液（如圖所示），觀察試管內(nèi)氣泡產(chǎn)生的速率．
（1）小明設(shè)計(jì)的乙裝置起作用．
（2）過了一會(huì)，小明把甲試管再放在0℃的環(huán)境中，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生氣體的速率比原來減小，小明得出結(jié)論說明過氧化氫酶的催化效率與溫度有關(guān)，你覺得小明的結(jié)論是否合理并簡(jiǎn)述你的理由．
（3）小明在課堂上學(xué)到人體唾液中也含有酶，他用唾液替代土豆片重復(fù)上述實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)沒有氣泡產(chǎn)生，說明酶的催化具有性．發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：3引用：1難度：0.5
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