Question

為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，某同學做了以下實驗，請回答下列問題。

編號	操作	實驗現象
①	分別在試管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待試管中均有適量氣泡出現時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中浸泡；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中浸泡。	試管A中不再產生氣泡； 試管B中產生的氣泡量增大。
②	另取兩支試管分別加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產生。

 

（1）過氧化氫分解的化學方程式為__________________________________________。

（2）實驗①的目的是______________________________________________________。實驗中滴加FeCl₃溶液的目的是_________________________________________。

（3）實驗②未觀察到預期的實驗現象，為了幫助該同學達到實驗目的，你提出的對上述操作的改進意見是__________________________________（用實驗中所提供的幾種試劑）。

（4）某同學在50 mL一定濃度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積（標準狀況下）與反應時間的關系如下圖所示，則A、B、C三點所表示的瞬時反應速率最慢的是______________________。

 

Answer 1

【答案】

（10分）（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑（2分）

（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響（2分）

加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察（2分）

（3）將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/LFeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率（2分）

（4）C點的即時速率（2分）

【解析】

試題分析：（1）過氧化氫不穩定，容易分解生成水和氧氣，則2H₂O₂2H₂O+O₂↑；（2）實驗①中過氧化氫的濃度和體積相同，氯化鐵溶液的濃度和體積也相同，只有反應溫度不同，分別是5℃、40℃，根據控制變量設計實驗探究的規律，實驗①的目的是研究溫度對H₂O₂分解速率的影響；氯化鐵溶液是雙氧水分解反應的催化劑，實驗中滴加氯化鐵溶液的目的加快反應速率，，使實驗現象易于觀察；（3）實驗②中過氧化氫溶液的體積相同，濃度不同，說明該實驗的目的是研究濃度對雙氧水分解速率的影響，因此其他條件相同即可，為了加快反應速率，便于觀察實驗現象，改進的方法可以是將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/LFeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率；（4）隨著反應的進行，雙氧水的物質的量逐漸減小，其濃度逐漸減�。粶p小反應物濃度，反應速率減小，則圖中A、B、C點所表示的雙氧水濃度大小關系為：A>B>C，因此三點表示的瞬時反應速率大小順序是A>B>C，所以C點所表示的反應速率最慢。

考點：考查探究實驗，涉及過氧化氫分解反應的化學方程式、實驗①的目的、滴加氯化鐵溶液的目的、設計實驗方案探究溫度對過氧化氫分解速率的影響、設計實驗方案探究濃度對過氧化氫分解速率的影響、化學反應速率圖像、濃度對過氧化氫分解反應速率的影響規律的應用等。