Question

加0.1 mol MnO₂粉末于50 mL過氧化氫(H₂O₂，ρ＝1.1 g· mL^－1)中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。

(1)實驗時放出氣體的總體積是_____________________________。
(2)放出一半氣體所需時間為_______________________________。
(3)反應放出氣體總體積的 所需的時間約為__________________
(4)A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為____________________
(5)解釋反應速率變化的原因___________________________________________________
(6)計算H₂O₂的初始物質的量濃度____________________
(7)求反應到2 min時，H₂O₂的質量分數_________________________

Answer 1

(1)60 mL　(2)1 min　(3)2 min　(4)D>C>B>A
(5)隨著反應的進行，c(H₂O₂)逐漸降低，反應逐漸變慢
(6)0.107 mol·L^－1　(7)0.084%

根據V－t圖像知，反應進行至1 min時，放出O₂的體積為30 mL，反應進行至2 min時，放出O₂ 45 mL，反應進行至4 min，放出O₂的體積達最大值60 mL；由V－t曲線的斜率變化可知：D、C、B、A的反應速率逐漸減小，這是因為隨著反應的進行，c(H₂O₂)逐漸降低，反應逐漸變慢；根據2H₂O₂ 2H₂O＋O₂↑，n(H₂O₂)＝ ×2，所以H₂O₂的起始物質的量濃度為： ＝0.107 mol·L^－1；反應進行至2 min時，消耗H₂O₂的物質的量為×2＝0.004 mol，剩余H₂O₂的物質的量為×2－0.004 mol＝1.36×10^－3 mol。
所以w(H₂O₂)＝×100%≈0.084%。