化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。

化学实验室常用二氧化锰催化过氧化氢溶液分解的方法制取氧气。那么影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些？某化学兴趣小组做出如下研究。

（提出问题）影响过氧化氢溶液分解快慢的因素有哪些？

（作出假设）假设 1 ：过氧化氢溶液浓度

假设 2 ：催化剂的质量

假设 3 ： _______ ( 你能提出一种假设吗？ )

（设计实验）小红同学设计如下实验

实验序号

过氧化氢溶液浓度

过氧化氢溶液体积 /mL

温度 / ℃

二氧化锰的用量 /g

收集氧气的体积 /mL

反应所需的时间 /s

①

5%

10

20

0.1

90

16

②

30%

10

20

0.1

90

2

③

30%

10

35

无

90

149

(1) 写出该反应的符号或文字表达式： _______ ；

(2) 通过实验 ①和②对比可知，化学反应速率与 _______ 有关；

(3) 二氧化锰在过氧化氢溶液分解前后质量和 _______ 不变。

（讨论交流）

(4) 小明同学认为这个实验中，应该用 _______ 法收集氧气。

（拓展）你帮小红设计实验验证温度对过氧化氢溶液分解快慢影响。

(5) 若用如图实验装置制取氧气，取 5mL5% 过氧化氢溶液在水浴温度控制在 80 ℃时，测定的收集氧气体积会比真实值偏大，其原因可能有 _______ 。

答案

温度 或过氧化氢 → 水 + 氧气 过氧化氢浓度 化学性质 排水法 锥形瓶内气体受热膨胀

【详解】

【作出假设】影响过氧化氢溶液分解快慢的因素可能有过氧化氢溶液浓度、催化剂的质量以及温度；故填：温度；

【设计实验】 (1) 该反应为过氧化氢的分解反应，其符号或文字表达式为： 或过氧化氢 → 水 + 氧气；

(2) 实验 ① 和 ② 中除了过氧化氢浓度不同以外，其他条件均相同，通过实验数据分析可知，过氧化氢溶液分解快慢与过氧化氢溶液的浓度有关系，故填：过氧化氢浓度；

(3) 二氧化锰在过氧化氢溶液分解反应中做催化剂，其在反应前后质量和化学性质不变，故填：化学性质；

(4) 用排水法收集氧气便于观察氧气是否收集满，故填：排水法；

(5) 水浴温度控制在 80℃ 时，测定的收集氧气体积会比真实值偏大，可能有是因为锥形瓶内气体受热膨胀。