Question

為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學做了以下實驗，請回答

編號	操作	實驗現象
①	分別在試管A、B中加入5mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴等濃度 FeCl3溶液．待試管中均有適量氣泡出現時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡．	試管A中不再產生氣泡；試管B中產生的氣泡量增大．
②	另取兩支試管分別加入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產生．

 

（1）過氧化氫分解的化學方程式為                                         ．

（2）實驗①的目的是                          ．

實驗中滴加FeCl₃溶液的目的是                               ．

（3）實驗②未觀察到預期的實驗現象，為了幫助該同學達到實驗目的，你提出的對上述操作的改進意見是                                                                                         　（用實驗中提供的試劑）．

（4）某同學在50mL一定濃度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積與反應時間的關系如圖1所示，則A、B、C三點所表示的瞬時反應速率最慢的是                ．

（5）催化劑是化學反應前后                均未改變的一類化學物質．

（6）對于H₂O₂分解反應，Cu²⁺也有一定的催化作用．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．請回答相關問題：

①定性分析：如圖甲可通過觀察          ，定性比較得出結論．有同學提出將FeCl₃改為        更為合理，其理由是                ．

②定量分析：用圖乙所示裝置做對照實驗，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．實驗中需要測量的數據是                         ．

 

Answer 1

【答案】

故答案為：（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響    加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察；

（3）將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入2滴等濃度FeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率；

（4）C點的速率；

（5）質量和化學性質；

（6）①溶液中氣泡產生的速率； Fe₂（SO₄）₃；排除氯離子的干擾（合理即可）；②收集40mL氣體所需的時間．

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫分解，FeCl₃在此反應中作催化劑，起催化作用，能加快過氧化氫分解產生氧氣的速率，反應的方程式為：2H₂O₂2H₂O+O₂↑；

（2）分別在試管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入2滴等濃度 FeCl₃溶液．待試管中均有適量氣泡出現，說明過氧化氫分解能發生，試管A、B中均有適量氣泡出現時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中，兩支試管不同點是試管A的溫度比試管B的溫度低，說明研究的是溫度對反應速率的影響，而開始加滴加FeCl₃溶液，目的加快H₂O₂分解，使實驗現象易于觀察；

（3）影響化學反應速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強、催化劑、固體的表面積，另取兩支試管分別加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，試管A、B中均未見氣泡產生，為加快反應速率，可從溫度或催化劑的影響角度考慮，如：將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入2滴等濃度的 FeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率；

（4）該圖象橫坐標表示時間，縱坐標表示生成氣體的體積，時間越短生成的氣體越多，反應速率越快，所以速率最慢的為C；

（5）催化劑是改變反應的速率，而在化學反應前后其質量和化學性質都沒有發生改變；

（6））①至于定性分析可以根據產生氣泡的速率來進行判斷反應的快慢；為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，要保持其它條件相同，而FeCl₃溶液中還有氯離子，CuSO₄中含有銅離子，因此氯離子可能也會影響反應速率，產生干擾，所以可將將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃；

②若定量分析反應的快慢可以測定收集40mL的氣體所需的時間，時間短則反應快；

考點：影響化學反應速率的因素探究；實驗室制取氧氣的反應原理；催化劑的特點與催化作用；書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式．