Question

【题目】H2O2不稳定、易分解，Fe3＋、Cu2＋等对其分解起催化作用，为比较Fe3＋和Cu2＋对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组同学分别设计了甲、乙两种实验装置。

(1)若利用甲实验，可通过观察__________________________现象，从而定性比较得出结论。有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是_____________________________，写出H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应的化学方程式：__________________________，若利用乙实验可进行定量分析，图中仪器A的名称为________________，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是_____________。

(2)将0.1 mol MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示，解释反应速率变化的原因：________________________________，H2O2初始物质的量浓度为__________(保留两位有效数字)。

(3)为了加深同学们对影响反应速率因素的认识，老师让同学完成如下实验：在上述实验装置的锥形瓶内加入6.5 g锌粒，通过分液漏斗加入40 mL 2.5 mol·L－1的硫酸，10s时收集产生的H2的体积为44.8 mL(标准状况)，用硫酸表示10 s内该反应的速率为________ mol·L－1·s－1(假设反应前后溶液的体积不变)。

Answer 1

【答案】(1)产生气泡的快慢；可以消除阴离子不同对实验的干扰；2H2O22H2O＋O2↑；分液漏斗；产生40mL气体所需的时间(2)随着反应的进行，反应物的浓度减小，反应速率减小；0．11mol·L－1(3)0.005

【解析】

试题分析：（1）利用甲实验，通过观察H2O2溶液产生气泡的快慢，从而定性比较Fe3＋、Cu2＋的催化作用强弱；有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理，其理由是可以消除阴离子不同对实验的干扰；H2O2在二氧化锰催化作用下发生反应生成氧气和水，化学方程式为：2H2O22H2O＋O2↑；若利用乙实验可进行定量分析，图中仪器A的名称为分液漏斗，实验时均以生成40 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，实验中还需要测量的数据是产生40 mL气体所需的时间，据此可以计算反应速率；

（1）由图线可知，随着反应的进行，反应物的浓度不断减小，反应速率减慢；由图可知，反应一共生成60mL的O2，则生成O2的物质的量为，因此H2O2的物质的量为，H2O2的物质的量浓度为：；

（2）由于V(H2)=44.8mL=0.0448L，因此产生H2的物质的量为，消耗硫酸的物质的量为： ，因此用硫酸表示的化学反应速率为：。