Question

5．過氧化氫是重要的氧化劑和還原劑，常周于消毒、殺菌、漂白等．某化學(xué)興趣小組同學(xué)．圍繞著過氧化氫開展了調(diào)査研究與實(shí)驗(yàn)．
I．調(diào)查
（1）過氧化氫常用于消毒、殺菌、漂白等方面的主要原因是過氧化氫具有強(qiáng)氧化性．
（2）制備過氧化氫目前最常用的是乙基蒽醌法，其主要過程可以用圖表示，此過程中與Pd起相同作用的物質(zhì)為乙基蒽醌 （寫名稱）．
Ⅱ．不穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)研究
（3）為了探究溫度、催化劑等外界條件對 H₂O₂的分解速率的影響，某興趣小組同學(xué)設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn)，部分實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)已經(jīng)填在下面表中．

實(shí)驗(yàn)編號	T/X	H2O2初始濃度/moL•L-1	FeCl3初始濃度/moL•L-1
I	20	1.0	0
n	50	1.0	0
in	50	1.0	0.1

①實(shí)驗(yàn)I、Ⅱ研究對分解速率的影響，實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則實(shí)驗(yàn)Ⅲ中H₂O₂初始濃度應(yīng)為1.0moL•L^-1．
②三組實(shí)驗(yàn)中分解速率最慢的是Ⅰ（填編號）．
m．過氧化氫含量的實(shí)驗(yàn)測定
興趣小組同學(xué)用0.1000moL•L^-1酸性高錳酸鉀標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定試樣中過氧化氫的含量，反應(yīng)原理為 2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+5O₂↑
（4）滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色．
（5）用移液管吸取25.00mL試樣置于錐形瓶中，重復(fù)滴定四次，每次消耗的KMnO₄ 標(biāo)準(zhǔn)溶液體積如下表所示．

	第一次	第二次	第三次	第四次
體積（mL）	17.10	18.10	18.00	17.90

計(jì)算試樣中過氧化氫的濃度為0.180 moL•L^-1 （保留三位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫具有強(qiáng)氧化性；
（2）由圖可知乙基蒽醌在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量不變，與Pd的作用一樣作催化劑；
（3）①研究溫度對分解速率的影響，實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ濃度應(yīng)該相等；研究催化劑對分解速率的影響，Ⅱ、Ⅲ中H₂O₂初始濃度相等；
②溫度越高，濃度越大，反應(yīng)速率越快，反之越慢；
（4）滴定前雙氧水溶液顏色是無色，終點(diǎn)時(shí)高錳酸鉀稍過量，溶液呈淺紫色；
（5）第一次滴定體積和其它三次差距過大，應(yīng)該舍去，求出第二、三、四三次的平均值，根據(jù)反應(yīng)求出過氧化氫的濃度．

解答 解：（1）過氧化氫具有強(qiáng)氧化性，常用于消毒、殺菌、漂白，故答案為：過氧化氫具有強(qiáng)氧化性；
（2）由圖可知乙基蒽醌在反應(yīng)前后性質(zhì)和質(zhì)量不變，與Pd的作用一樣作催化劑，反應(yīng)為：H₂+O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$H₂O₂，故答案為：乙基蒽醌；
（3）①實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ研究溫度對分解速率的影響，則實(shí)驗(yàn)Ⅰ中FeCl₃初始濃度應(yīng)和Ⅱ的濃度相等；實(shí)驗(yàn)Ⅱ、Ⅲ研究催化劑對分解速率的影響，則實(shí)驗(yàn)Ⅲ中H₂O₂初始濃度應(yīng)和Ⅲ濃度相等，故答案為：0；1.0；
②溫度越低，濃度越小，反應(yīng)速率越慢，故Ⅰ分解速度最慢，故答案為：Ⅰ；
（4）滴定前雙氧水溶液顏色是無色，終點(diǎn)時(shí)高錳酸鉀稍過量，溶液呈淺紫色，則滴定到達(dá)終點(diǎn)的現(xiàn)象是，錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色，
故答案為：錐形瓶內(nèi)溶液顏色恰好由無色變?yōu)闇\紫色，且30秒內(nèi)溶液不褪色；
（5）由于第一次數(shù)據(jù)誤差過大，故舍去；其它三組的平均值為 18.00ml，根據(jù)反應(yīng)2MnO₄^-+5H₂O₂+6H⁺═2Mn²⁺+8H₂O+5O₂，n（H₂O₂）=2.5×n（MnO₄^-）=2.5×0.1000mol•L^-1×0.018L，c（H₂O₂）=$\frac{2.5×0.1×0.018}{0.025}$mol/L=0.180mol/L，故答案為：0.180．

點(diǎn)評 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率因素，題目難度中等，試題知識點(diǎn)較多、綜合性較強(qiáng)，能夠較好的考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、圖象分析的綜合能力．