Question

【题目】催化剂在生产和科技领域起到重大作用。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)定性如图甲可通过观察_____________，定性比较得出结论。同学X观察甲中两支试管产生气泡的快慢，由此得出Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，其结论__________(填“合理”或“不合理”)，理由是___________

(2)定量如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_____________________。

(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

①实验时放出气体的总体积是__________mL。

②放出1/3气体所需时间为___________min。

③计算H2O2的初始物质的量浓度_______________。 (请保留两位有效数字)

④A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为_____＞____＞____＞____。

Answer 1

【答案】产生气泡的快慢 不合理 阴离子种类不同 产生40mL气体所需的时间 60 1 0.11mol/L D C B A

【解析】

(1)过氧化氢分解产生氧气，可以通过观察产生气泡的快慢来比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，本实验采用的试剂阴离子不相同，则本实验设计有缺陷，不合理，故答案为：产生气泡的快慢；不合理；阴离子种类不同；

(2)可以通过测量产生40mL气体所需时间来比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，时间越短，对应的离子催化效果越好，故答案为：产生40mL气体所需的时间；

(3)①由图可知，实验时放出气体的总体积是60mL，故答案为：60；

②放出1/3气体，即20mL气体用时1min，故答案为：1；

③产生O2的物质的量≈，，解得：n=≈0.54mol，则H2O2的初始物质的量浓度=≈0.11mol/L，故答案为：0.11mol/L；

④D、C、B、A斜率越来越小，则四个点反应速率减小，即A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A，故答案为：D；C；B；A。