Question

20．為了研究外界條件對(duì)H₂O₂分解速率的影響，有同學(xué)利用實(shí)驗(yàn)室提供的儀器和試劑設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)．注意：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)，必須控制只有一個(gè)變量！
試劑：4% H₂O₂溶液，12% H₂O₂溶液，lmol/LFeCl₃溶液
儀器：試管、帶刻度的膠頭滴管、酒精燈
（1）實(shí)驗(yàn)l：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簻囟葘?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)步驟：分別向甲、乙兩支試管中加入5mL4% H₂O₂溶液，再分別加入3滴1mol/LFeCl₃溶液，待兩支試管中均有適量氣泡出現(xiàn)時(shí)，將試管甲放入5℃水浴中，將試管乙放入40℃水浴中．實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管乙（填甲或乙）中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率．
（2）實(shí)驗(yàn)2：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簼舛葘?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響
實(shí)驗(yàn)步驟：向試管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，向試管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液．
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：試管甲、乙中均有少量氣體緩慢產(chǎn)生．
該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，你如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象支持“濃度改變會(huì)影響化學(xué)反應(yīng)速率”這一理論預(yù)測再同時(shí)分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑．
（3）實(shí)驗(yàn)3：實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄看呋瘎��?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響．
實(shí)驗(yàn)步驟：在試管甲中加入5mL4% H₂O₂溶液，在試管乙中加入5mL4% H₂O₂溶液再加入lmL lmoFLFeC1₃溶液．
你認(rèn)為方案3的設(shè)計(jì)是否嚴(yán)謹(jǐn)？否（填是或否），說明理由試管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液會(huì)使H₂O₂溶液的濃度降低．

Answer 1

分析 （1）探究溫度對(duì)反應(yīng)速率的影響，升高溫度可加快反應(yīng)速率；
（2）提供催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯；
（3）實(shí)驗(yàn)3兩試管中雙氧水的濃度相同，有一支試管中加入了氯化鐵溶液，氯化鐵作催化劑，則可知實(shí)驗(yàn)3的目的；加入的1mL溶液會(huì)對(duì)乙試管溶液進(jìn)行稀釋，會(huì)使?jié)舛劝l(fā)生改變．

解答 解：（1）甲乙兩支試管中加入5mL4%H₂O₂溶液，乙中的溫度比甲高，故試管乙中產(chǎn)生氣泡的速率快，說明升高溫度可加快H₂O₂的分解速率，
故答案為：乙；升高溫度可加快H₂O₂的分解速率；
（2）向試管甲中加入5mL4%H₂O₂溶液，向試管乙中加入5mL12%H₂O₂溶液，再同時(shí)分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑，加快反應(yīng)速率，現(xiàn)象更為明顯，
故答案為：再同時(shí)分別向試管甲和試管乙中滴加2～3滴lmol/LFeCl₃溶液作為催化劑；
（3）只有一支試管中加入了氯化鐵溶液，與另一支試管形成對(duì)比試驗(yàn)，則實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖翘骄看呋瘎��?duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；但此方案設(shè)計(jì)不合理，因?yàn)榧尤氲?mL溶液會(huì)對(duì)乙試管溶液進(jìn)行稀釋，使?jié)舛劝l(fā)生改變，
故答案為：探究催化劑對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；否；試管乙中加入1mL1mol/LFeCl₃溶液會(huì)使H₂O₂溶液的濃度降低．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了探究影響反應(yīng)速率的因素，實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，難度一般，注意試驗(yàn)過程中單一變量研究方法的使用，為易錯(cuò)點(diǎn)．