Question

【題目】H2O2作為氧化劑在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關(guān)注。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請回答下列問題：

（1）定性分析：圖甲可通過觀察_______________________定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl3溶液改為Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是___________________________。

（2）定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為_________，檢查該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段后松手，過一段時間后看_____________________，實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是__________________________。

（3）加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖所示。

由D到A過程中，隨著反應(yīng)的進(jìn)行反應(yīng)速率逐漸_________。（填 “加快”或“減慢”）,其變化的原因是_____________。（選填字母編號）

A.改變了反應(yīng)的活化能 B.改變活化分子百分比

C.改變了反應(yīng)途徑 D.改變單位體積內(nèi)的分子總數(shù)

（4）課本在研究濃度對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)中，酸性高錳酸鉀和弱酸草酸反應(yīng)的離子方程式為_________________________________________，反應(yīng)開始一段時間后反應(yīng)速率明顯提升的原因是_______________________________。

Answer 1

【答案】 產(chǎn)生氣泡的快慢 陰離子相同更能說明鐵離子和銅離子的催化效果 分液漏斗 注射器活塞是否復(fù)原 生成40mL氣體所需要的時間 減慢 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 反應(yīng)生成錳離子起催化作用

【解析】（1）由于反應(yīng)中產(chǎn)生氧氣，因此利用甲實(shí)驗(yàn)，可以通過觀察H2O2溶液產(chǎn)生氣泡的快慢，從而定性比較Fe3＋、Cu2＋的催化作用強(qiáng)弱；有同學(xué)提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是可以消除陰離子不同對實(shí)驗(yàn)的干擾；（2）若利用乙實(shí)驗(yàn)可進(jìn)行定量分析，圖中儀器A的名稱為分液漏斗，實(shí)驗(yàn)時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，實(shí)驗(yàn)中還需要測量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40 mL氣體所需的時間；由于裝置中有注射器，因此檢查該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段后松手，過一段時間后看到注射器活塞是否復(fù)原，說明裝置不漏氣；（3）由圖線可知，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度不斷減小，即單位體積內(nèi)的分子總數(shù)逐漸減小，所以反應(yīng)速率逐漸減慢，答案選D；（4）根據(jù)電子得失守恒和原子守恒可知酸性高錳酸鉀和弱酸草酸反應(yīng)的離子方程式為2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，反應(yīng)開始一段時間后反應(yīng)速率明顯提升的原因可能是生成的錳離子起催化作用。