Question

【题目】（I）某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

请回答下列问题:

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是__________。

（2）如何检验该套装置的气密性__________。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而__________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入______g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确_______，理由是__________。(提示：H2O2的密度可认为近似相等)。

(II)在如图所示的量热计中，将100mL0.50mol/LCH3COOH溶液与100mL0.55mol/LNaOH溶液混合。温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数(量热计各部件每升高1℃所需的热量)是150.5J/℃生成溶液的比热容为4.184J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似为1g/mL。

（1）试求CH3COOH的中和热△H=__________。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1kJ/mol,则请你分析在(1)中测得的实验值偏差可能的原因_____________。

（3）实验中NaOH过量的目的是_____________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 加快 0.3 关闭分液潮斗活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好 不正确 H2O2的浓度扩大二倍(从1.5%→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小得多 -53.3kJ/mol 量热计的保温瓶绝热效果不好 酸碱溶液混合不迅速 温度计不够精确等 使碱稍稍过量，为了能保证CH3COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度

【解析】试题分析：（Ⅰ）（1）根据仪器构造可知，盛装双氧水的化学仪器名称是分液漏斗；

（2）根据装置的结构特点可知，检验该装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。

（3）由表中数据可知，双氧水的量相同，加入的二氧化锰质量越多，反应所需的时间越短，说明反应速率越快，故答案为：加快；

（4）根据表中数据，在双氧水的浓度相同时，加入0.3g二氧化锰与加入0.1g二氧化锰对化学反应速率影响相差较大，加入0.3g二氧化锰与加入0.5g二氧化锰对反应速率的影响相差不是很大，所以加入二氧化锰的最佳量为0.3g，故答案为：0.3；

（5）从表中数据可知，相同体积3.0%的双氧水中的溶质含量是1.5%的双氧水中溶质含量的二倍，但反应的时间却比其反应时间的二倍小得多，由反应速率计算公式（v=△c÷△t）可得出，此实验条件下双氧水的浓度越大分解速率越快。

（Ⅱ）：（1）CH3COOH的中和热Q=△H=Q=-cm△T＝

＝-5.33×104Jmol-1=-53.3 kJmol-1。

（2）CH3COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol-1，这说明测量值偏小，这是由于醋酸是弱酸，电离吸热，也可能是①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等。

（3）酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差。