Question

加入0.1 mol的MnO₂粉末于50 mL过氧化氢的溶液中(密度为1.1 g·mL^－1)，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，回答下列问题。

(1)A、B、C、D四点化学反应速率快慢的顺序为____________________。
(2)解释反应速率变化的原因__________________________________。
(3)计算过氧化氢的初始物质的量浓度________。
(4)求反应进行到2分钟时过氧化氢的质量分数。

Answer 1

(1)D>C>B>A
(2)随着反应的进行，过氧化氢溶液的浓度越来越小，反应速率越来越小
(3)0.107 mol·L^－1　(4)0.083%

(1)曲线斜率越大，反应速率越大。
(2)随着反应的进行，反应物H₂O₂的浓度逐渐减小，因此反应速率逐渐减小。
(3)根据图像可以看出H₂O₂完全反应放出60 mL O₂，H₂O₂的分解反应为2H₂O₂2H₂O＋O₂↑，则
n(H₂O₂)＝×2≈0.005 36 mol，
c(H₂O₂)＝≈0.107 mol·L^－1。
(4)反应进行到2分钟时，放出O₂ 45 mL，则反应生成O₂的物质的量为≈0.002 01 mol，
质量为0.002 01 mol×32 g·mol^－1≈0.064 3 g
反应消耗的H₂O₂物质的量为
0．002 01 mol×2＝0.004 02 mol，
0．005 36 mol－0.004 02 mol＝0.001 34 mol，
则2分钟时H₂O₂的质量分数为
×100%≈0.083%。