Question

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴等浓度 FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡．	试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大．
②	另取两支试管分别加入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生．

 

（1）过氧化氢分解的化学方程式为                                         ．

（2）实验①的目的是                          ．

实验中滴加FeCl₃溶液的目的是                               ．

（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是                                                                                         　（用实验中提供的试剂）．

（4）某同学在50mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积与反应时间的关系如图1所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是                ．

（5）催化剂是化学反应前后                均未改变的一类化学物质．

（6）对于H₂O₂分解反应，Cu²⁺也有一定的催化作用．为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：

①定性分析：如图甲可通过观察          ，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为        更为合理，其理由是                ．

②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是                         ．

 

Answer 1

【答案】

故答案为：（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（2）研究温度对H₂O₂分解速率的影响    加快H₂O₂分解速率，使实验现象易于观察；

（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴等浓度FeCl₃溶液，观察产生气泡的速率；

（4）C点的速率；

（5）质量和化学性质；

（6）①溶液中气泡产生的速率； Fe₂（SO₄）₃；排除氯离子的干扰（合理即可）；②收集40mL气体所需的时间．

【解析】

试题分析：（1）过氧化氢分解，FeCl₃在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，反应的方程式为：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入2滴等浓度 FeCl₃溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，而开始加滴加FeCl₃溶液，目的加快H₂O₂分解，使实验现象易于观察；

（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度或催化剂的影响角度考虑，如：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴等浓度的 FeCl₃溶液，观察产生气泡的速率；

（4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C；

（5）催化剂是改变反应的速率，而在化学反应前后其质量和化学性质都没有发生改变；

（6））①至于定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢；为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl₃溶液中还有氯离子，CuSO₄中含有铜离子，因此氯离子可能也会影响反应速率，产生干扰，所以可将将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃；

②若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间，时间短则反应快；

考点：影响化学反应速率的因素探究；实验室制取氧气的反应原理；催化剂的特点与催化作用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．