Question

為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)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(qǐng)回答相關(guān)問題：

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

（2）定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實(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                                       ，

實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是                            。

（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。實(shí)驗(yàn)過程中速率變化的趨勢(shì)是                          ，可能原因是                        。

計(jì)算H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為          mol/L（請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）。

 

Answer 1

【答案】

（1）產(chǎn)生氣泡的快慢（2分）    消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾（2分） 

（2）分液漏斗（2分）    關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會(huì)后看其是否回到原位（2分）     產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間（2分）

（3）速率越來越�。�2分）     隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水濃度減小，反應(yīng)速率減慢 （2分）  0.11（2分）

【解析】

試題分析：⑴該反應(yīng)中產(chǎn)生氣體，所以可根據(jù)生成氣泡的快慢判斷；氯化鐵和硫酸銅中陰陽離子都不同，無法判斷是陰離子起作用還是陽離子起作用；硫酸鈉和硫酸銅陰離子相同，可以消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾，答案為：兩支試管中產(chǎn)生氣泡的快慢；消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)的干擾；⑵儀器名稱分液漏斗，檢查氣密性的方法：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會(huì)后看其是否回到原位；該反應(yīng)是通過生成氣體的反應(yīng)速率分析判斷的，所以根據(jù)v=知，需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40ml氣體所需要的時(shí)間，答案為：分液漏斗，關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會(huì)后看其是否回到原位；產(chǎn)生40ml氣體所需要的時(shí)間。⑶從曲線的斜率可排知，反應(yīng)速率越來越小，因?yàn)榉磻?yīng)速率與反應(yīng)物濃度成正比，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，反應(yīng)物濃度逐漸降低，反應(yīng)速率逐漸減��；

設(shè)雙氧水的物質(zhì)的量為x，

2H₂O₂2H₂O+O₂↑

2mol             22.4L

x                0.06L

x==0.0054mol，

所以其物質(zhì)的量濃度==0.11 mol·L^-1，故答案為：0.11 mol·L^-1．

答案：速率越來越小隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水濃度減小，反應(yīng)速率減慢   0.11。

考點(diǎn)：探究化學(xué)規(guī)律；性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)