Question

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：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为        ，检查该装置气密性的方法是                                      ，
实验中需要测量的数据是                           。
（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于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。实验过程中速率变化的趋势是                         ，可能原因是                       。

计算H₂O₂的初始物质的量浓度为         mol/L（请保留两位有效数字）。

Answer 1

（1）产生气泡的快慢（2分）   消除阴离子不同对实验的干扰（2分） 
（2）分液漏斗（2分）   关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位（2分）    产生40mL气体所需的时间（2分）
（3）速率越来越小（2分）    随着反应的进行，双氧水浓度减小，反应速率减慢 （2分）  0.11（2分）

试题分析：⑴该反应中产生气体，所以可根据生成气泡的快慢判断；氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同，无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用；硫酸钠和硫酸铜阴离子相同，可以消除阴离子不同对实验的干扰，答案为：两支试管中产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；⑵仪器名称分液漏斗，检查气密性的方法：关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；该反应是通过生成气体的反应速率分析判断的，所以根据v=知，需要测量的数据是产生40ml气体所需要的时间，答案为：分液漏斗，关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生40ml气体所需要的时间。⑶从曲线的斜率可排知，反应速率越来越小，因为反应速率与反应物浓度成正比，随着反应的进行，反应物浓度逐渐降低，反应速率逐渐减小；
设双氧水的物质的量为x，
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
2mol             22.4L
x                0.06L
x==0.0054mol，
所以其物质的量浓度=="0.11" mol·L^-1，故答案为：0.11 mol·L^-1．
答案：速率越来越小随着反应的进行，双氧水浓度减小，反应速率减慢   0.11。