Question

【题目】H2O2作为氧化剂在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂，因而受到人们越来越多的关注。为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答下列问题：

（1）定性分析：图甲可通过观察_______________________定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3溶液改为Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是___________________________。

（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为_________，检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看_____________________，实验中需要测量的数据是__________________________。

（3）加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。

由D到A过程中，随着反应的进行反应速率逐渐_________。（填 “加快”或“减慢”）,其变化的原因是_____________。（选填字母编号）

A.改变了反应的活化能 B.改变活化分子百分比

C.改变了反应途径 D.改变单位体积内的分子总数

（4）课本在研究浓度对反应速率影响的实验中，酸性高锰酸钾和弱酸草酸反应的离子方程式为_________________________________________，反应开始一段时间后反应速率明显提升的原因是_______________________________。

Answer 1

【答案】 产生气泡的快慢 阴离子相同更能说明铁离子和铜离子的催化效果 分液漏斗 注射器活塞是否复原 生成40mL气体所需要的时间 减慢 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 反应生成锰离子起催化作用

【解析】（1）由于反应中产生氧气，因此利用甲实验，可以通过观察H2O2溶液产生气泡的快慢，从而定性比较Fe3＋、Cu2＋的催化作用强弱；有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是可以消除阴离子不同对实验的干扰；（2）若利用乙实验可进行定量分析，图中仪器A的名称为分液漏斗，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是产生40 mL气体所需的时间；由于装置中有注射器，因此检查该装置气密性的方法是：关闭A的活塞，将注射器活塞向外拉出一段后松手，过一段时间后看到注射器活塞是否复原，说明装置不漏气；（3）由图线可知，随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，即单位体积内的分子总数逐渐减小，所以反应速率逐渐减慢，答案选D；（4）根据电子得失守恒和原子守恒可知酸性高锰酸钾和弱酸草酸反应的离子方程式为2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，反应开始一段时间后反应速率明显提升的原因可能是生成的锰离子起催化作用。