Question

为了研究外界条件对H₂O₂分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题．

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入2滴1mol/LFeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中．	试管A中产生气泡量减少；试管B中产生的气泡量增大．
②	另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生．

（1）过氧化氢分解的化学方程式为______．
（2）实验①的目的是______．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是______（用实验中所提供的几种试剂）．
（4）某同学在50mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最快的是______（填“A”或“B”或“C”）．
（5）对于H₂O₂分解反应，Cu²⁺也有一定的催化作用．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2甲、乙所示的实验．请回答相关问题：
①定性分析：如图甲可通过观察______，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是______．
②定量分析：用图乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是______．

Answer 1

（1）氯化铁作催化剂条件下，双氧水迅速分解生成氧气和水，反应方程式为：2H₂O2

FeCl3 .

2H₂O+O₂↑，
故答案为：2H₂O2

FeCl3 .

2H₂O+O₂↑；
（2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl₃溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，
故答案为：研究温度对H₂O₂分解速率的影响；
（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、催化剂的影响角度考虑，
故答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl₃溶液，观察产生气泡的速率；
（4）该图象横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C，最快的为A，故答案为：A；
（5）①至于定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢；为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl₃溶液中还有氯离子，CuSO₄中含有铜离子，因此氯离子可能也会影响反应速率，产生干扰，所以可将FeCl₃改为Fe₂（SO₄）₃，
故答案为：溶液中气泡产生的速率；排除氯离子的干扰（合理即可）；
②若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间，时间短则反应快，故答案为：收集40mL气体所需的时间．