Question

【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)了化學(xué)反應(yīng)速率后，聯(lián)想到曾用H2O2制備氧氣，于是設(shè)計(jì)了下面的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	反 應(yīng) 物	催 化 劑
甲	試管中加入3 mL 2﹪ H2O2溶液和3滴蒸餾水	無
乙	試管中加入3 mL 5﹪ H2O2溶液和3滴蒸餾水	無
丙	試管中加入3 mL 5﹪ H2O2溶液和3滴蒸餾水	1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
丁	試管中加入3 mL 5﹪ H2O2溶液和3滴稀鹽酸溶液	1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液
戊	試管中加入3 mL 5﹪ H2O2溶液和3滴NaOH溶液	1 mL 0.1 mol/L FeCl3溶液

【查閱資料】過氧化氫(H2O2)，其水溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，性質(zhì)比較穩(wěn)定。在加熱的條件下，它能分解生成氧氣。研究表明，將新制的5﹪的H2O2溶液加熱到65℃時(shí)就有氧氣放出，加熱到80℃時(shí)就有較多氧氣產(chǎn)生。

（1）上述實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

（2）實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span> ；

實(shí)驗(yàn)丙、實(shí)驗(yàn)丁和實(shí)驗(yàn)戊的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span> 。

（3）請(qǐng)根據(jù)該同學(xué)查閱的資料分析H2O2的性質(zhì)，解釋實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙能否達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span> 。

（4）實(shí)驗(yàn)過程中該同學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)丙、丁、戊中產(chǎn)生的氣體進(jìn)行收集，并在2分鐘內(nèi)6個(gè)時(shí)間點(diǎn)對(duì)注射器內(nèi)氣體進(jìn)行讀數(shù)，記錄數(shù)據(jù)如下表。

時(shí)間／s		20	40	60	80	100	120
氣體體積／mL	實(shí)驗(yàn)丙	9.5	19.5	29.0	36.5	46.0	54.5
	實(shí)驗(yàn)丁	8.0	16.0	23.5	31.5	39.0	46.5
	實(shí)驗(yàn)戊	15.5	30.0	44.5	58.5	71.5	83.0

①對(duì)實(shí)驗(yàn)戊，0～20 s的反應(yīng)速率v1＝ mL/s，100～120 s的反應(yīng)速率v2＝ mL/s。

不考慮實(shí)驗(yàn)測(cè)量誤差，二者速率存在差異的主要原因是 。

②如右圖是根據(jù)實(shí)驗(yàn)收集到最大體積的氣體時(shí)所用時(shí)間繪制的圖像。曲線c表示的是實(shí)驗(yàn) (填“丙”、“丁”或“戊”)。

Answer 1

【答案】（1）2H2O2 2H2O ＋ O2↑

（2）探究反應(yīng)物的不同濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響

探究在不同酸堿性條件下，催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響

（3）實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模�因�(yàn)镠2O2在常溫且無催化劑作用的條件下比較穩(wěn)定

（4）① 0.775 0.575

隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應(yīng)速率減小 ② 丁

【解析】

試題分析：（1）雙氧水分解生成氧氣和水，則實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H2O2 2H2O ＋ O2↑；（2）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙中不同點(diǎn)再與雙氧水的濃度，則其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>探究反應(yīng)物的不同濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；實(shí)驗(yàn)丙、實(shí)驗(yàn)丁和實(shí)驗(yàn)戊中不同點(diǎn)再與溶液的酸堿性，則其實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>探究在不同酸堿性條件下，催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響。

（3）由于H2O2在常溫且無催化劑作用的條件下比較穩(wěn)定，不能分解，因此實(shí)驗(yàn)甲和實(shí)驗(yàn)乙不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/span>

（4）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)實(shí)驗(yàn)戊0～20s的反應(yīng)速率v1＝15.5mL÷20s＝0.775mL/s，100～120s的反應(yīng)速率v2＝（83.0－71.5）mL÷20s＝0.575mL/s。由于隨反應(yīng)的不斷進(jìn)行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應(yīng)速率減小，因此反應(yīng)速率相差較大。

②根據(jù)圖像可知c曲線的斜率最小，反應(yīng)速率最慢，則根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知c曲線對(duì)應(yīng)的是實(shí)驗(yàn)丁。