Question

H₂O₂是一種綠色氧化劑和還原劑，在化學(xué)研究中應(yīng)用廣泛．某小組擬在同濃度Fe³⁺的催化下，探究H₂O₂濃度對H₂O₂分解反應(yīng)速率的影響．
限選試劑與儀器：30% H₂O₂、0.1mol?L^-1Fe₂（SO₄）₃、蒸餾水、錐形瓶、雙孔塞、水槽、膠管、玻璃導(dǎo)管、
量筒、秒表、恒溫水浴槽、注射器
（1）寫出本實驗H₂O₂分解反應(yīng)方程式，并標明電子轉(zhuǎn)移的方向和數(shù)目：

 

．
（2）設(shè)計實驗方案：
在不同H₂O₂濃度下，測定

 

（要求所測得的數(shù)據(jù)能直接體現(xiàn)反應(yīng)速率大小）．
（3）設(shè)計實驗裝置，完成下圖虛線框中的裝置示意圖．
（4）某同學(xué)擬定下列實驗表格，完整體現(xiàn)實驗方案，請你將表格中實驗2所缺數(shù)據(jù)補充完整．
（任補一組，只要合理即可．）

實驗序號	V[Fe2（SO4）3]/mL	V（H2O2）/mL	V（蒸餾水）/mL	時間t/min	V（氧氣）/mL
1	1.0	10.0	5.0	2.0	10.0
2				2.0

（5）做實驗時某同學(xué)由于粗心誤將FeSO₄溶液當(dāng)成了Fe₂（SO₄）₃溶液加入錐形瓶中，你認為他能快速得到O₂完成這個實驗嗎？

 

，請結(jié)合離子方程式說明理由

 

．

Answer 1

考點：濃度、溫度、催化劑對化學(xué)反應(yīng)速率的影響

專題：

分析：（1）過氧化氫在硫酸鐵作催化劑條件下分解生成水與氧氣，反應(yīng)中過氧化氫既作氧化劑又做還原劑；
（2）反應(yīng)速率表示單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化量，測定不同濃度的過氧化氫對反應(yīng)速率的影響，需要測定相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積多少，或生成相同體積的氧氣所需時間的多少；
（3）氧氣難溶于水，故利用排水法收集，畫出圖即可；
（4）催化劑不變，只改變反應(yīng)物的濃度即可，縮小或擴大，濃度縮小，則生成氣體體積相應(yīng)減小相同的倍數(shù)；
（5）利用雙氧水具有強氧化性回答即可．

解答： 解：解：（1）過氧化氫在硫酸鐵作催化劑條件下分解生成水與氧氣，反應(yīng)中過氧化氫既作氧化劑又做還原劑，標出電子轉(zhuǎn)移數(shù)目及方向為：，
故答案為：；
（2）反應(yīng)速率表示單位時間內(nèi)物質(zhì)的量濃度變化量，測定不同濃度的過氧化氫對反應(yīng)速率的影響，需要測定相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積多少，或生成相同體積的氧氣所需時間的多少，
故答案為：相同時間內(nèi)產(chǎn)生氧氣的體積多少，或生成相同體積的氧氣所需時間的多少；
（3）氧氣難溶于水，故可以采用排水法收集，為，
故答案為：；
（4）催化劑不變，只改變反應(yīng)物的濃度，縮小或擴大，濃度縮小，則生成氣體體積相應(yīng)減小相同的倍數(shù)；本解答以縮小雙氧水的濃度為例，即加入雙氧水5.0mL，加入水體積為10.0mL，則生成氧氣體積為5.0mL，故答案為：

實驗序號	V[Fe2（SO4）3]/mL	V（H2O2）/mL	V（蒸餾水）/mL	時間t/min	V（氧氣）/mL
1	1.0	10.0	5.0	2.0	10.0
2	1.0	5.0	10.0	2.0	5.0

；
（5）由于雙氧水具有強氧化性，故能將亞鐵離子氧化為鐵離子，反應(yīng)的離子反應(yīng)方程式為：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案為：能；因H₂O₂有較強的氧化性，能將Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同樣可以起到催化作用．
H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

點評：本題主要考查的是實驗室中利用雙氧水制取氧氣中，外界條件對化學(xué)反應(yīng)速率的影響，屬于常考題．