Question

7．Ⅰ．驗小組對H₂O₂的分解做了如下探究．下表是該實驗小組研究影響H₂O₂分解速率的因素時記錄的一組數(shù)據(jù)，將質量相同但狀態(tài)不同的MnO₂分別加入盛有15ml 5%的H₂O₂溶液的大試管中，并用帶火星的木條測試，結果如下：

MnO2	觸摸試管情況	觀察結果	反應完成所需的時間
粉末狀	很燙	劇烈反應，帶火星的木條復燃	3.5min
塊狀	微熱	反應較慢，火星紅亮但木條未復燃	30min

（1）寫出上述實驗中發(fā)生反應的化學方程式2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）實驗結果表明，催化劑的催化效果與催化劑的顆粒大小有關．
Ⅱ．研究知Cu²⁺對H₂O₂分解也具有催化作用，為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，某研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．回答相關問題：
（3）定性分析：如圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，定性比較得出結論．有同學提出將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，其理由是控制陰離子相同，排除陰離子的干擾．

（4）定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略．圖中儀器A的名稱為分液漏斗，實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是收集40 mL氣體所需要的時間．

Answer 1

分析 （1）在二氧化錳作催化劑條件下，雙氧水分解生成水和氧氣；
（2）比較兩個實驗知，這兩個實驗只有催化劑表面積不同其它因素完全相同，導致兩個實驗中化學反應速率不同；
（3）探究Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，必須保持其他的條件相同，所以將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，可以避免由于陰離子不同造成的干擾；
（4）該儀器是分液漏斗，催化效率越高，則一定時間內產(chǎn)生的氣體越多．

解答 解：（1）在二氧化錳作催化劑條件下，雙氧水分解生成水和氧氣，反應方程式為2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）比較兩個實驗知，這兩個實驗只有催化劑表面積不同其它因素完全相同，導致兩個實驗中化學反應速率不同，所以影響催化效果的是催化劑的顆粒大小，故答案為：催化劑的顆粒大�。�
（3）在探究Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果是，必須保持其他的條件相同，所以將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，可以避免由于陰離子不同造成的干擾，
故答案為：反應產(chǎn)生氣泡的快慢；控制陰離子相同，排除陰離子的干擾；
（4）由圖可知，A為分液漏斗．定量比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，可以通過測定產(chǎn)生40mL的氣體所需的時間來比較．產(chǎn)生40mL的氣體所需的時間越短，則催化效果越好，
故答案為：分液漏斗；收集40 mL氣體所需要的時間．

點評 本題考查探究影響化學反應速率因素，側重考查學生實驗操作及實驗分析、歸納總結能力，探究化學反應速率影響因素時必須只有一個因素不同其它因素必須完全相同，否則無法得出正確結論，如（3）將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，題目難度不大．