Question

【題目】H2O2不穩(wěn)定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等對其分解起催化作用，為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學研究小組同學分別設計了甲、乙兩種實驗裝置。

(1)若利用甲實驗，可通過觀察__________________________現(xiàn)象，從而定性比較得出結論。有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是_____________________________，寫出H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應的化學方程式：__________________________，若利用乙實驗可進行定量分析，圖中儀器A的名稱為________________，實驗時均以生成40 mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略，實驗中還需要測量的數(shù)據(jù)是_____________。

(2)將0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示，解釋反應速率變化的原因：________________________________，H2O2初始物質的量濃度為__________(保留兩位有效數(shù)字)。

(3)為了加深同學們對影響反應速率因素的認識，老師讓同學完成如下實驗：在上述實驗裝置的錐形瓶內加入6.5 g鋅粒，通過分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸，10s時收集產生的H2的體積為44.8 mL(標準狀況)，用硫酸表示10 s內該反應的速率為________ mol·L－1·s－1(假設反應前后溶液的體積不變)。

Answer 1

【答案】(1)產生氣泡的快慢；可以消除陰離子不同對實驗的干擾；2H2O22H2O＋O2↑；分液漏斗；產生40mL氣體所需的時間(2)隨著反應的進行，反應物的濃度減小，反應速率減小；0．11mol·L－1(3)0.005

【解析】

試題分析：（1）利用甲實驗，通過觀察H2O2溶液產生氣泡的快慢，從而定性比較Fe3＋、Cu2＋的催化作用強弱；有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是可以消除陰離子不同對實驗的干擾；H2O2在二氧化錳催化作用下發(fā)生反應生成氧氣和水，化學方程式為：2H2O22H2O＋O2↑；若利用乙實驗可進行定量分析，圖中儀器A的名稱為分液漏斗，實驗時均以生成40 mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略，實驗中還需要測量的數(shù)據(jù)是產生40 mL氣體所需的時間，據(jù)此可以計算反應速率；

（1）由圖線可知，隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，反應速率減慢；由圖可知，反應一共生成60mL的O2，則生成O2的物質的量為，因此H2O2的物質的量為，H2O2的物質的量濃度為：；

（2）由于V(H2)=44.8mL=0.0448L，因此產生H2的物質的量為，消耗硫酸的物質的量為： ，因此用硫酸表示的化學反應速率為：。