Question

12．氧化劑H₂O₂在反應(yīng)時(shí)不產(chǎn)生污染物，被稱為綠色氧化劑，因而受到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注．資料顯示，某些金屬離子對(duì)H₂O₂的分解起催化作用．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，該實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．

（1）某同學(xué)通過測(cè)定O₂體積來(lái)比較H₂O₂的分解速率快慢，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過測(cè)量單位時(shí)間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時(shí)間來(lái)比較；
（2）0.1g MnO₂粉末加入50mL 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2所示．解釋反應(yīng)速率變化的原因隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度減小，反應(yīng)速率減慢，計(jì)算H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為0.11 mol/L（保留兩位有效數(shù)字，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測(cè)定）

Answer 1

分析 （1）實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過測(cè)量單位時(shí)間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時(shí)間來(lái)比較；
（2）隨著反應(yīng)的進(jìn)行，溶液的濃度逐漸降低，反應(yīng)速率逐漸減�。桓鶕�(jù)圖象可以看出H₂O₂完全反應(yīng)放出60 mL O₂，根據(jù)2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑進(jìn)行計(jì)算．

解答 解：（1）通過測(cè)定O₂的體積來(lái)比較H₂O₂的分解速率快慢，實(shí)驗(yàn)時(shí)可以通過測(cè)量單位時(shí)間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時(shí)間來(lái)比較，
故答案為：?jiǎn)挝粫r(shí)間生成O₂的體積；生成單位體積O₂所需要的時(shí)間；
（2）濃度越大，反應(yīng)速率越大，反之越小，隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，則速率逐漸減��；根據(jù)圖象可以看出H₂O₂完全反應(yīng)放出60 mL O₂，H₂O₂的分解反應(yīng)為2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，則：n（H₂O₂）=$\frac{0.06L}{22.4L/mol}$×2≈0.00536 mol，
所以H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為：c（H₂O₂）=$\frac{0.00536mol}{0.05L}$≈0.11 mol/L，
故答案為：隨著反應(yīng)的進(jìn)行，濃度減小，反應(yīng)速率減慢；0.11 mol/L．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，題目難度中等，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達(dá)式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實(shí)驗(yàn)、化學(xué)計(jì)算能力．