Question

【題目】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，請回答下列問題。

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 。

（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）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Fe2(SO4)3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40 mL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】（1）2H2O2 2H2O+O2↑ （寫成MnO2不給分）

（2）研究溫度對H2O2分解速率的影響

（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1mol/LFeCl3溶液，觀察產生氣泡的速率

（4）① 溶液中氣泡產生的速率；排除Cl— 的干擾（或 排除了陰離子的不同帶來的干擾，合理即可） ② 收集40mL氣體所需的時間

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫分解生成水和氧氣，該反應的化學方程式為2H2O2 2H2O+O2↑。

（2）分析實驗①的過程可以知道，該實驗是在不同的溫度下進行實驗，所以可以判斷該實驗是驗證溫度對過氧化氫分解速率的影響的，即實驗①的目的是研究溫度對H2O2分解速率的影響；

（3）過氧化氫溶液的分解速率較慢，所以可以借助于硫酸銅溶液來進行判斷，故可以設計實驗如下：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相同滴數、濃度一樣的硫酸銅溶液，產生氣泡的速率快的是10%的H2O2溶液，反之是5%的H2O2溶液。

（4）①如果定性分析，則可以根據產生氣泡的速率來進行判斷反應的快慢。由于加入的氯化鐵和硫酸銅中陰離子不同，所以為排除氯離子的干擾，可以將FeCl3改為Fe2(SO4)3。

②如果定量分析反應的快慢，則可以通過測定收集40mL的氣體所需的時間進行判斷，時間短則反應快。