Question

過氧化氫很重要的研究和應用價值．
（1）實驗室利用反應2H₂O₂

催化劑

2H₂O+O₂↑可制備氧氣．
①取等物質的量濃度等體積H₂O₂溶液分別進行下列實驗，研究外界條件對該反應速率的影響，實驗報告如下表所示．

序號	條件		現象	結論
	溫度/℃	催化劑
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	無

實驗1、2研究的是

溫度

對H₂O₂分解速率的影響．實驗2、3的目的是

比較FeCl₃溶液和MnO₂作為催化劑對H₂O₂分解反應速率影響的差異

．
實驗中可以表明該反應速率差異的現象是

產生氣泡的快慢

．
②實驗室用MnO₂做該反應的催化劑，使用如圖所示裝置的A部分制備O₂，避免反應過于劇烈的操作是

旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率

．
（2）Na₂O₂與水反應也可生成O₂．某同學取4g Na₂O₂樣品與過量水反應，待反應完全終止時，得100mL溶液X和448mL O₂（已折算為標準狀況）．該同學推測樣品中含有雜質或反應中生成H₂O₂，并進行實驗研究．
通過如圖所示整套實驗裝置測定Na₂O₂樣品的純度，假設所含雜質不參加反應．取25mL X，滴入燒瓶內再加入過量KMnO₄酸性溶液反應，使其充分反應，最終生成56mL O₂（已折算為標準狀況），則此樣品中Na₂O₂的質量分數是

97.5%

．

Answer 1

分析：（1）①通過比較表格中的數據的異同點進行解答；
②根據分液漏斗的結構與功能進行解答；
（2）根據過氧化鈉與水反應的方程式以及高錳酸鉀與過氧化氫反應，利用物質的量相關公式進行計算．

解答：解：（1）①影響化學反應速率的外界因素有溫度、溶液的濃度和催化劑，通過比較表格中的數據的異同點發現，實驗1、2溫度不同，實驗1為40℃，實驗2為20℃，實驗2、3的不同點是使用了不同的催化劑，所以比較FeCl₃溶液和MnO₂作為催化劑對H₂O₂分解反應速率影響的差異性，H₂O₂分解生成氧氣，根據氧氣的氣泡數可推測反應的速率，
故答案為：溫度；比較FeCl₃溶液和MnO₂作為催化劑對H₂O₂分解反應速率影響的差異；產生氣泡的快慢；
②過氧化氫在FeCl₃溶液催化的作用下分解，反應過于劇烈，可控制滴加的量控制反應的速率，分液漏斗帶有玻璃活塞，旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率，
故答案為：旋轉分液漏斗的活塞，控制滴加H₂O₂溶液的速率；
（2）448mL O₂（已折算為標準狀況），為

0.448L

22.4L/mol

=0.02mol，同樣的計算方法得到56mL O₂（已折算為標準狀況），為0.0025mol，
根據2Na₂O₂+2H₂O═4NaOH+O₂↑知與水反應生成氧氣的過氧化鈉，
      2Na₂O₂ +2H₂O═4NaOH+O₂↑
      0.04mol               0.02mol
滴入燒瓶內再加入過量KMnO₄酸性溶液反應，過氧根被氧化成了氧氣，根據
5H₂O₂+2MnO₄ ^-+6H⁺═2Mn ²⁺+5O₂↑+8H₂O知與KMnO₄酸性溶液反應生成氧氣的過氧化鈉，
5H₂O₂+2MnO₄ ^-+6H⁺═2Mn ²⁺+5O₂↑+8H₂O
 0.0025mol             0.0025mol
某同學取4g Na₂O₂樣品與過量水反應，待反應完全終止時，得100mL溶液X，取25mL X，實驗，所以總的過氧化鈉為：（0.04+0.0025×4）mol=0.05mol，則此樣品中Na₂O₂的質量分數

0.05mol×78g/mol

4g

×100%=97.5%，
故答案為：97.5%．

點評：本題主要考查了影響化學反應的因素，解答這類題時注意影響化學反應的因素與圖表中數據對比的關系，利用相關的化學反應原理進行分析解答，難度中等．