Question

用过氧化氢制氧气时，有同学对事先在锥形瓶中加水产生了疑问．他提出了猜想：
猜想1：加水可以起到稀释的作用，使反应速度变缓．
猜想2：…．
并根据猜想进行了实验：每次取15毫升15%的过氧化氢溶液，稀释成不同溶质质量分数，在其他条件相同的情况下进行实验．记录数据如下：

实验	1	2	3	4	5
过氧化氢溶液溶质质量分数	1%	3%	5%	10%	15%
MnO2粉末用量/克	0.5	0.5	0.5	0.5	0.5
收集到500mL气体时所用时间/秒	560	186	103	35	12
反应后液体温度/℃	26	38	43	59	71

（1）实验中收集氧气的方法为

 

，该反应

 

（填“放热”或”吸热”）．
（2）过氧化氢溶液的溶质质量分数对反应速度有怎样的影响？

 

．
（3）根据表中数据可知，该同学的猜想2是：加水可以

 

．根据题中所给药品，再设计探究一种影响过氧化氢溶液分解速率的因素

 

．

Answer 1

考点：影响化学反应速率的因素探究,氧气的收集方法,物质发生化学变化时的能量变化

专题：科学探究

分析：（1）根据氧气不易溶于水以及氧气的密度大于空气的密度、从“反应后液体温度”可知是放热反应进行解答；
（2）分析表中的数据要研究一种条件对化学反应的影响，就要保持其它条件不变，只改变要研究的条件，观察对其对实验结果的影响，由表中收集到500ml气体所用时间的长短可得到解答；
（3）根据过氧化氢溶质质量分数越低反应后溶液的温度也越低，可猜想加入水时可能对反应后溶液有降温作用以及对反应速度影响的因素中还有气压、温度、反应物颗粒大小等进行解答．

解答：解：（1）氧气不易溶于水，可用排水法收集，氧气的密度大于空气的密度，所以可用向上排空气法收集；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：排水法或向上排空气法；放热；
（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；故答案为：H₂O₂溶液的质量分数越大反应速率越快；
（3）由表中数据可知，溶质质量分数越小的过氧化氢溶液反应后溶液的温度越低，即加水越多反应后溶液的温度越低，所以可猜测加水可以对溶液降温；
对反应速度影响的因素中还有气压、温度、反应物颗粒大小等，所以其他条件不变时，改变此反应的温度，可加快此反应的速率（可从温度、催化剂等方面进行猜想）．故填：给溶液降温；其他条件不变时，改变此反应的温度，可加快此反应的速率（可从温度、催化剂等方面进行猜想）．

点评：此题是对双氧水制氧气的探究，分析时采用控制变量的方法对问题进行分析是解决此类题常用的方式．