Question

【題目】催化劑在生產和科技領域起到重大作用。為比較Fe3+和Cu2+對分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答相關問題：

(1)定性分析：如圖甲可通過觀察______定性比較得出結論。

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______(填“合理”或“不合理”)，理由是_____________________。

(2)定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略。實驗中需要測量的數據是______。

(3)加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如上圖所示。

①實驗時放出氣體的總體積是______mL。

②放出1/3氣體所需時間為______ min。

③計算H2O2的初始物質的量濃度______。 (請保留兩位有效數字)

④A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為______。

Answer 1

【答案】 產生氣泡的快慢 不合理 陰離子種類不同 產生40mL氣體所需的時間 60mL 1min 0.11 mol·L-1 D>C>B>A

【解析】（1）該反應中產生氣體，所以可根據生成氣泡的快慢判斷；氯化鐵和硫酸銅中陰陽離子都不同，無法判斷是陰離子起作用還是陽離子起作用；（2）該反應是通過生成氣體的反應速率分析判斷的，所以根據v=知，需要測量的數據是產生40ml氣體所需要的時間；（3）①根據圖象知，第4分鐘時，隨著時間的推移，氣體體積不變，所以實驗時放出氣體的總體積是60 mL；②根據圖像可知放出1/3氣體即產生20mL氣體所需時間為2min；③設雙氧水的物質的量為x，則

2H2O22H2O+O2↑

2mol 22.4L

x 0.06L

x==0.0054mol，

所以其物質的量濃度==0.11 mol·L-1；

④反應速率與反應物濃度成正比，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸降低，反應速率逐漸減小，因此根據圖象結合v=知A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為D＞C＞B＞A。