题目内容
【题目】现甲、乙两化学小组安装两套如图所示的相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。
(1)仪器a的名称___。
(2)MnO2催化下H2O2分解的化学方程式是___。
(3)甲小组有如下实验设计方案,请帮助他们完成表格中未填部分。
实验编号 | 实验目的 | T/K | 催化剂 | 浓度 |
甲组实验Ⅰ | 作实验参照 | 298 | 3滴FeCl3溶液 | 10mL2%H2O2 |
甲组实验Ⅱ | ①__ | 298 | ②__ | 10mL5%H2O2 |
(4)甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验数据可得出文字结论__。
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据相同条件下,Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是__;乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2,其化学反应方程式为_;支持这一方案的理由是_。
【答案】锥形瓶 2H2O22H2O+O2↑ 探究反应物浓度对反应速率的影响 3滴FeCl3溶液 在其它条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越大 K2O2 Ba2O2+H2SO4=BaSO4+H2O2 制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2的分解速率较慢
【解析】
⑴根据图示仪器a得出名称。
⑵H2O2在MnO2催化作用下分解生成O2和H2O。
⑶反应速率受温度、浓度、催化剂的影响,甲组实验Ⅰ和实验Ⅱ中温度相同、浓度不同,因此该实验过程探究的是浓度对反应速率的影响。
⑷①由甲组实验数据可得,甲组实验Ⅱ所用反应物浓度较大,相同时间内产生氧气的体积较大。
②由乙组实验数据可知,碱性条件下,H2O2的分解速率更快,由于KOH的碱性比NaOH的碱性强,因此K2O2与H2O反应放出气体的速率较快;该反应的化学方程式为:BaO2+H2SO4 = BaSO4+H2O2,由于该反应在酸性条件下进行,而酸性条件下,H2O2的分解速率较慢。
⑴图示仪器a为锥形瓶;故答案为:锥形瓶。
⑵H2O2在MnO2催化作用下分解生成O2和H2O,该反应的化学方程式为:2H2O22H2O+O2↑;故答案为:2H2O22H2O+O2↑。
⑶反应速率受温度、浓度、催化剂的影响,甲组实验Ⅰ和实验Ⅱ中温度相同、浓度不同,因此该实验过程探究的是浓度对反应速率的影响,则需保证反应温度和催化剂相同,因此所用催化剂为3滴FeCl3溶液;故答案为:探究反应物浓度对反应速率的影响;3滴FeCl3溶液。
⑷①由甲组实验数据可得,甲组实验Ⅱ所用反应物浓度较大,相同时间内产生氧气的体积较大,因此可得结论:在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快;故答案为:在其他条件不变时,反应物浓度越大,反应速率越快。
②由乙组实验数据可知,碱性条件下,H2O2的分解速率更快;而Na2O2、K2O2与H2O反应的化学方程式分别为:2Na2O2+2H2O = 4NaOH+O2↑、2K2O2+2H2O = 4KOH+O2↑,由于KOH的碱性比NaOH的碱性强,因此K2O2与H2O反应放出气体的速率较快;该反应的化学方程式为:BaO2+H2SO4 = BaSO4+H2O2,由于该反应在酸性条件下进行,而酸性条件下,H2O2的分解速率较慢,因此可用该反应制备H2O2;故答案为:K2O2;Ba2O2+H2SO4=BaSO4+H2O2;制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2的分解速率较慢。