题目内容

现甲、乙两化学小组安装两套如下相同装置,用以探究影响H2O2分解速率的因素。

(1)仪器a的名称______;检查装置气密性的操作为______。
(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,请帮助完成(所有空均需填满)。

⑷甲、乙两小组得出如图数据。
①由甲组实验II得出的数据可知:浓度越大,H2O2分解速率______;
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的 数据分析: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____________。

(14分)(1)锥形瓶(1分)将注射器活塞固定,向分液漏斗中注入适量蒸馏水,打开分液漏斗活塞,如果分流漏斗颈部能形成稳定的水柱,说明装置气密性良好,反之则气密性差。(或关闭分液漏斗活塞,加热锥形瓶,如果注射器活塞外移,停止加热后注射器活塞回到原来位置,则说明气密性良好,反之则气密性差。或关闭分液漏斗活塞,用力将注射器活塞外移,停止用力后注射器活塞回到原来位置,则说明气密性良好,反之则气密性差。)(2分其他合理答案也给分)(2)2H2O22H2O+O2↑(2分)(3)

 
探究浓度对速率的影响
 
3滴FeCl3溶液
 
 
(各1分,共2分)(4)①越快(1分)②K2O2(2分)BaO2+H2SO4=BaSO4↓+H2O2(2分)制备H2O2的环境为酸性环境,H2O2分解速率较慢(2分)

解析试题分析:(1)检查装置气密性可用加水法或加热法或抽气法。
(3)实验I和IIH2O2浓度不同,实验目的是探究浓度对速率的影响,所以II也只能加3滴氯化铁溶液。
(4)①由图像可看出甲组实验II斜率大,完全放出氧气所用时间少,反应速率快,所以过氧化氢浓度越大,反应速率越快。②碱性条件下过氧化氢分解速率比酸性条件下过氧化氢分解速率快,过氧化钾溶于水生成的KOH比过氧化钠溶于水生成的氢氧化钠碱性强,过氧化钠和过氧化钾溶于水放出氧气速率较快的是过氧化钾;过氧化钡与硫酸生成硫酸钡和过氧化氢,酸性条件下过氧化氢分解速率较慢,可以用该反应制备过氧化氢。
考点: 化学实验 化学方程式 化学实验方案的设计 化学实验数据的分析和处理

练习册系列答案
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某探究小组用金属铝分别与稀盐酸或稀硫酸反应的方法研究金属与不同酸反应的差异及影响反应速度的因素。
实验药品:2.0 mol/L盐酸、4.0 mol/L盐酸、2.0 mol/L硫酸、4.0 mol/L硫酸、相同大小的铝片和铝粉(金属表面氧化膜都已除去);每次实验各种酸的用量均为50.0 mL,金属用量均为9.0 g。
Ⅰ.甲同学用铝片分别和稀盐酸、稀硫酸反应,实验及其现象如下:

反应进程
(分钟)
1
2
5
15
20
4.0 mol/L
盐酸
少量气泡
较多气泡
大量气泡
反应剧烈
铝片耗尽
2.0 mol/L
硫酸
无明显现象
极少量
气泡
少量气泡
4.0 mol/L
硫酸
无明显现象
少量气泡
有比较连续的气泡
 
请回答下列问题:
(1)写出铝与盐酸反应的离子方程式:                            
(2)反应在1~15min内,铝与盐酸的反应速率逐渐增大,其原因是     
(3)根据以上探究“铝与稀盐酸和稀硫酸的反应速率存在差异的原因”,你能对原因作出哪些假设或猜想:       (写出一种即可)。
Ⅱ.乙同学设计了如下影响反应速率因素的实验。请你根据实验目的帮助该同学完成以下实验设计表:
实验目的
实验
编号
温度
/℃
金属铝的
形态
盐酸浓度
/mol·L-1
1.实验①和②探究盐酸浓度对该反应速率的影响;
2.实验①和③探究温度对该反应速率的影响;
3.实验①和④探究金属规格(铝片、 铝粉)对该反应速率的影响

25
铝片
4.0

 
 
 

 
 
 

 
 
 
 

Fenton法常用于处理含难降解有机物的工业废水,通常是在调节好PH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物。现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响。
【实验设计】控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K(其余实验条件见下表),设计如下对比试验。
(1)请完成以下实验设计表(表中不要留空格)。

实验
编号
实验目的
T/K
pH
c/10-3mol·L-1
H2O2
Fe2+

为以下实验作参考
298
3
6.0
0.30

探究温度对降解反应速率的影响
   
    
   
   

         
298
10
6.0
0.30
 
【数据处理】实验测得p-CP的浓度随时间变化的关系如下图。

(2)请根据上图实验①曲线,计算降解反应在50~150s内的反应速率:
υ(p-CP)=             mol·L-1·s-1
(3)实验①、②表明温度升高,降解反应速率增大。但温度过高时反而导致降解反应速率减小,请从Fenton法所用试剂H2O2的角度分析原因:                 
                  。 
(4)实验③得出的结论是:pH等于10时,                                   
(5)实验时需在不同时间从反应器中取样,并使所取样品中的反应立即停止下来。根据上图中的信息,给出一种迅速停止反应的方法                         

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