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1mol/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】

（1）2H₂O₂2H₂O+O₂↑

（2）研究溫度對H₂O₂分解速率的影響  加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察

（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

（4）C點

【解析】

試題分析：（1）在催化劑的作用下，過氧化氫分解生成氧氣和水，反應的化學方程式是2H₂O₂2H₂O+O₂↑。

（2）分別在試管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl₃溶液。待試管中均有適量氣泡出現，說明過氧化氫分解能發生，試管A、B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；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中，兩支試管不同點是試管A的溫度比試管B的溫度低，說明研究的是溫度對反應速率的影響，而開始加滴加FeCl₃溶液，目的加快H₂O₂分解。因此實驗①的目的是研究溫度對H₂O₂分解速率的影響；而加入氯化鐵的作用是加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察。

（3）影響化學反應速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強、催化劑、固體的表面積等。因此為加快反應速率，可從溫度、或催化劑的影響角度考慮，即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/L FeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率；

 （4）該圖象橫坐標表示時間，縱坐標表示生成氣體的體積，時間越短生成的氣體越多，反應速率越快，曲線的斜率越大，所以速率最慢的為C。

考點：考查外界條件對反應速率影響的實驗探究

點評：該題是高考中的常見題型，屬于基礎性試題的考查，難度不大。解答時須注意明確實驗的原理，依據影響反應速率的外界條件逐一進行分析即可，有利于培養學生的邏輯思維能力和規范嚴謹的實驗設計能力。