问题 实验题

为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验。请回答相关问题。

(1)定性分析:如图1可通过观察       ,定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为0.05 mol/L Fe2(SO4)3更为合理,其理由是       

(2)定量分析:如图2所示,实验时均生成40 mL气体,其它可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是         

(3)加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示。

①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式                

②实验时放出气体的总体积是        mL。

③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为:            

解释反应速率变化的原因                   

④H2O2的初始物质的量浓度是            (请保留两位有效数字)。

答案

(1)产生气泡的快慢(1分);消除阴离子不同对实验的干扰(1分)

(2)产生40 mL气体所需的时间(1分)

(3)①2H2O22H2O+O2↑(1分) ②60(1分)

③D C B A(1分);随着反应的进行,H2O2浓度减小,反应速率减慢(1分)

④0.11 mol/L(1分)

题目分析:⑴该反应中产生气体,所以可根据生成气泡的快慢判断;氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用;硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,答案为:两支试管中产生气泡的快慢;消除阴离子不同对实验的干扰;

⑵仪器名称分液漏斗,检查气密性的方法:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的,所以根据v=知,需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间,答案为:分液漏斗,关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位;产生40ml气体所需要的时间。

⑶从曲线的斜率可排知,反应速率越来越小,因为反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小;

)①在二氧化锰作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为:2H2O22H2O+O2↑;

②根据图象知,第4分钟时,随着时间的推移,气体体积不变,所以实验时放出气体的总体积是60 mL;  

③根据图象结合v=知,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D>C>B>A;

反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,

④设双氧水的物质的量为x,

2H2O22H2O+O2

2mol             22.4L

x                0.06L

x==0.0054mol,

所以其物质的量浓度=="0.11" mol·L-1,故答案为:0.11 mol·L-1

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