题目内容

某实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图实验装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下:
 
分析表中数据回答下列问题,
(1)相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加而____________。
(2)从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,双氧水的浓度相同时,加入_____g的二氧化锰为较佳选择。
(3)该小组的某同学分析上述数据后认为:“当用相同质量的二氧化锰时,双氧水的浓度越小,所需要的时间就越少,亦即其反应速率越快”的结论,你认为是否正确_______理由是_________________。

(1)加快(2)0.3(3)不正确 从表中数据可知:相同体积3.0℅的双氧水中溶质的含量是1.5℅的双氧水中溶质的含量的2倍,但反应时间却比其反应时间的2倍要小很多。由反应速率计算公式(ΔV=ΔC∕Δt)可得出:此实验条件下双氧水的浓度越大,分解速率越快。

解析试题分析:(1)根据表中每一行的数据可看出:相同浓度的过氧化氢中二氧化锰用量越多,反应需要的时间就越短。分解速率越快。即相同浓度的过氧化氢的分解速率随着二氧化锰用量的增加加快。(2)由表中的第2、3、4列可看出,二氧化锰用量从0.1g增加到0.3g时,速率增加很多,而当二氧化锰用量从0.3g增加到0.5g时,速率增加无几。故从“绿色化学”的角度考虑在双氧水的浓度相同时加入0.3g的二氧化锰为较佳选择。(3)这种说法是错误的。不能直接看数据的结论。因为根据表中的数据可知:在相同体积3.0℅的双氧水中溶质的含量是1.5℅的双氧水中溶质的含量的2倍,但反应时间却比其反应时间的2倍要小很多。由反应速率计算公式(ΔV=ΔC∕Δt)可得出:在此实验条件下双氧水的浓度越大,分解速率越快,所用时间就越少。
考点:考查浓度对化学反应速率的影响及从绿色环保角度考虑催化剂的用量多少问题的知识。

练习册系列答案
相关题目

草酸(H2C2O4)溶液与酸性KMnO4溶液反应时,溶液褪色总是先慢后快。某学习小组结合化学反应原理提出猜想与假设,并设计了一系列实验进行探究。
实验Ⅰ:在2支试管中分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入少量MnSO4固体再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表1:

试 管
未加MnSO4的试管
加有MnSO4的试管
褪色时间
30 s
2 s
[表1]
实验Ⅱ:另取2支试管分别加入5 mL等浓度的H2C2O4溶液,在其中一支试管中先加入10滴稀硫酸,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液。记录溶液褪色时间,如表2:
试 管
未滴加稀硫酸的试管
滴加了稀硫酸的试管
褪色时间
100 s
90 s
[表2]
实验Ⅲ:另取3支试管分别加入5 mL等浓度H2C2O4溶液,然后在试管中先分别加入10滴、1 mL、2 mL稀硫酸溶液,再各加入5滴0.1 mol·L-1 KMnO4溶液,然后置于温度为65℃的水浴中加热。记录溶液褪色时间,如表3:
试 管
滴入10滴稀硫酸的试管
加入1 mL稀硫酸的试管
加入2 mL稀硫酸的试管
褪色时间
70 s
100 s
120 s
[表3]
(1)实验Ⅰ得出的结论是_____。
(2)比较实验Ⅱ、Ⅲ得出的结论正确的是:_____。[来
①温度对该反应速率有影响
②硫酸对草酸和KMnO4溶液的反应有影响
③加入少量硫酸,可促进草酸和KMnO4溶液反应,而加入大量硫酸,反应速率比较小
④在酸性范围内,pH值越小对反应越有利[
(3)写出草酸溶液与酸性KMnO4溶液反应的离子方程式:____。实验室利用该反应标定未知浓度H2C2O4溶液,滴定终点的现象是:溶液颜色_____,且30 s不改变。滴定完成后仰视读取KMnO4溶液体积会导致测得H2C2O4溶液的浓度____(选填:偏大、偏小、无影响)。
(4)有同学根据查阅的资料提出KMnO4溶液氧化H2C2O4的反应历程为:

上述实验中,实验_____可证明这个历程是可信的。

甲、乙两个实验小组分别利用KMnO4酸性溶液与H2C2O4溶液反应进行研究外界因素对反应速率的影响。设计实验方案如下:
甲组:通过测定生成CO2气体体积的方法来比较化学反应速率的大小。
实验装置如图,实验时分液漏斗中A溶液一次性放入B溶液中

(注:实验中所用KMnO4溶液均已加人相同量H2SO4):

序号
A溶液
B溶液

2 mL 0.1mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液

2 mL 0.2mol/LH2C2O4溶液
4 mL0.01mol/LKMnO4溶液
 
(1)如何检查该装置的气密性:                                  
(2)写出当锥形瓶中加入A溶液后发生的反应的离子方程式(提示:H2C2O4为弱酸):                     
(3)该实验探究的是         对化学反应速率的影响。分析所给实验仪器,实现该实验目的还欠缺的仪器:            。你将如何比较①②组化学反应速率大小?你的操作是                       
乙组:通过测定单位时间内KMnO4溶液浓度变化来判定反应速率快慢。
25℃时,40 mL 0.001mol/LKMnO4与38 mL0.1 mol/LH2C2O4和2 mL2.38mol/LH2SO4混合液共80 mL中KMnO4的浓度及对应时段的平均反应速率数据:
时间(min)
4
8
12
16
21
22
23
24
25
c(KMnO4)(10-4mol/L)
4.58
4.02
3.36
2.25
0.72
0.43
0.23
0.16
0.13
υ(KMnO4) (10-4mol/(L·min)
υ
0.14
0.17
0.28
0.32
0.29
0.20
0.07
0.03
 
(4)完成上表中υ=   ×10-4mol/(L·min)。
问题讨论:已知该实验过程中溶液温度几乎不变,但是依据实验数据发现开始阶段速率却在增大。
①你认为引起该反应速率增大的因素是                
②请设计实验证明你的观点,写出实验步骤及结论:
实验步骤及结论:
 

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