问题 填空题

过氧化氢很重要的研究和应用价值.

(1)实验室利用反应2H2O2

催化剂
2H2O+O2↑可制备氧气.

①取等物质的量浓度等体积H2O2溶液分别进行下列实验,研究外界条件对该反应速率的影响,实验报告如下表所示.

序号条件现象结论
温度/℃催化剂
140FeCl3溶液
220FeCl3溶液
320MnO2
420
实验1、2研究的是______对H2O2分解速率的影响.实验2、3的目的是______.

实验中可以表明该反应速率差异的现象是______.

②实验室用MnO2做该反应的催化剂,使用如图所示装置的A部分制备O2,避免反应过于剧烈的操作是______.

(2)Na2O2与水反应也可生成O2.某同学取4g Na2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100mL溶液X和448mL O2(已折算为标准状况).该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H2O2,并进行实验研究.

通过如图所示整套实验装置测定Na2O2样品的纯度,假设所含杂质不参加反应.取25mL X,滴入烧瓶内再加入过量KMnO4酸性溶液反应,使其充分反应,最终生成56mL O2(已折算为标准状况),则此样品中Na2O2的质量分数是______.

答案

(1)①影响化学反应速率的外界因素有温度、溶液的浓度和催化剂,通过比较表格中的数据的异同点发现,实验1、2温度不同,实验1为40℃,实验2为20℃,实验2、3的不同点是使用了不同的催化剂,所以比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异性,H2O2分解生成氧气,根据氧气的气泡数可推测反应的速率,

故答案为:温度;比较FeCl3溶液和MnO2作为催化剂对H2O2分解反应速率影响的差异;产生气泡的快慢;

②过氧化氢在FeCl3溶液催化的作用下分解,反应过于剧烈,可控制滴加的量控制反应的速率,分液漏斗带有玻璃活塞,旋转分液漏斗的活塞,控制滴加H2O2溶液的速率,

故答案为:旋转分液漏斗的活塞,控制滴加H2O2溶液的速率;

(2)448mL O2(已折算为标准状况),为

0.448L
22.4L/mol
=0.02mol,同样的计算方法得到56mL O2(已折算为标准状况),为0.0025mol,

根据2Na2O2+2H2O═4NaOH+O2↑知与水反应生成氧气的过氧化钠,

      2Na2O2 +2H2O═4NaOH+O2

      0.04mol               0.02mol

滴入烧瓶内再加入过量KMnO4酸性溶液反应,过氧根被氧化成了氧气,根据

5H2O2+2MnO4 -+6H+═2Mn 2++5O2↑+8H2O知与KMnO4酸性溶液反应生成氧气的过氧化钠,

5H2O2+2MnO4 -+6H+═2Mn 2++5O2↑+8H2O

 0.0025mol             0.0025mol

某同学取4g Na2O2样品与过量水反应,待反应完全终止时,得100mL溶液X,取25mL X,实验,所以总的过氧化钠为:(0.04+0.0025×4)mol=0.05mol,则此样品中Na2O2的质量分数

0.05mol×78g/mol
4g
×100%=97.5%,

故答案为:97.5%.

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选择题