问题 填空题

某同学探究外界条件对H2O2分解速率的影响,所用H2O2浓度为5%、10%,实验温度为20℃、40℃,其他试剂有1mol/LFeCl3溶液.每次实验H2O2的用量为2mL,FeCl3溶液2滴.

(1)请完成以下实验设计表:

实验编号温度/℃H2O2浓度/%其它试剂实验目的
205(Ⅰ)实验①和②探究催化剂对H2O2分解速率的影响;

(Ⅱ)实验②和③探究温度对该反应速率的影响;

(Ⅲ)实验②和④探究H2O2浓度对该反应速率的影响.

205FeCl3溶液
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(2)实验④产生气泡的速率比实验②快.分析引起反应速率差异的原因是______.

(3)废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生.经粉碎分离,能得到非金属粉末和金属粉末.用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜,溶液变成蓝色,写出发生反应的化学方程式:______.

控制其它条件相同,印刷电路板的金属粉末用10%H2O2和3.0mol/LH2SO4溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)

温度(℃)20304050607080
铜的平均溶解速率

(×10-3mol/(L•min))

7.348.019.257.987.246.735.76
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降,其主要原因是:______.

答案

(1)③、实验②和③探究温度对该反应速率的影响,故②③的温度不同,其他条件完全相同;

④、实验②和④探究H2O2浓度对该反应速率的影响,故②和④的H2O2浓度不同,其他条件相同;

故答案为:

405FeCl3溶液(2分)
2010FeCl3溶液(2分)
(2)实验④产生气泡的速率比实验②快,引起反应速率差异的原因是:其他条件相同时,H2O2浓度增大,分解速率加快;

故答案为:其他条件相同时,H2O2浓度增大,分解速率加快;

(3)铜与H2O2和H2SO4反应生成了硫酸铜,反应方程式是:Cu+H2O2+H2SO4

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CuSO4+2H2O;由于温度高于40℃后,随着温度的升高,H2O2的分解速率加快,使溶液中H2O2的浓度降低加快,对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响,所以铜的溶解速率逐渐减小;

故答案为:Cu+H2O2+H2SO4

.
CuSO4+2H2O;温度高于40℃后,随着温度的升高,H2O2的分解速率加快,使溶液中H2O2的浓度降低加快,对铜的溶解速率的影响超过了温度升高对铜溶解速率的影响,所以铜的溶解速率逐渐减小.

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