Question

為比較Fe³⁺、Cu²⁺和MnO₂對H₂O₂分解反應的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖1甲、乙、丙所示的實驗．請回答相關問題：

（1）同學X觀察甲中兩支試管產生氣泡的快慢，由此得出Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果．其結論可能不合理，理由是

 

．
（2）同學Y利用乙裝置，測定相同時間內產生氣體的體積，從而探究Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果．試回答下列問題：
①儀器A的名稱是

 

．
②除了必要的試劑和圖乙所示的儀器外，還有一樣不能缺少的實驗用品是

 

．
③實驗時組裝好裝置乙，關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段．這一操作的實驗目的是

 

．
（3）同學Z利用丙裝置探究MnO₂對H₂O₂分解的催化效果．將50mL 雙氧水一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，測得標準狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V（量氣管）]和時間（t/min）的關系如圖2所示．則b

 

（填“大于”、“小于”或“等于”）90mL．

Answer 1

考點：探究影響化學反應速率的因素

專題：實驗設計題

分析：（1）比較反應速率的大小可通過生成氣泡的快慢來判斷，比較金屬陽離子的催化效果要排斥陰離子的干擾；
（2）①根據裝置的特點確定名稱；
②反應速率是根據測定相同時間內產生氣體的體積來衡量的，需要計時儀器；
③為保證實驗結果的準確，要進行氣密性的檢查；
（3）根據圖象斜率判斷反應速率快慢．

解答： 解：（1）催化劑能改變化學反應的速率，這里是加快速率，若圖1所示實驗中反應速率為①＞②，則一定說明氯化鐵比硫酸銅催化效果好，因二者所含的陰離子不同，要證明Fe³⁺比Cu²⁺對H₂O₂分解催化效果好，還要使選擇的試劑中陰離子種類相同，所以得出Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，其結論不合理，故答案為：陰離子種類不同；
（2）①儀器A的名稱是分液漏斗，故答案為：分液漏斗；
②反應速率是根據測定相同時間內產生氣體的體積來衡量的，需要計時儀器：秒表，故答案為：秒表；
③為保證測定相同時間內產生氣體的體積的準確性，要檢查裝置的氣密性，操作是：組裝好裝置乙，關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，松手后，看是否回到原位，回到原位證明氣密性良好，故答案為：檢查裝置的氣密性；
（3）圖象斜率的大小反映反應速率快慢，斜率越大，反應速率越快，將50mL H₂O₂一次性加入盛有0.10mol MnO₂粉末的燒瓶中，由于反應物濃度減小，反應速率減小，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成氣體的體積應大于10mL，故b小于90mL，
故答案為：小于．

點評：本題考查了催化劑的作用，題目難度中等，解答須理清化學反應速率與催化劑間的關系以及速率與圖象間的關系．