题目内容
【题目】为比较相同浓度的FeCl3溶液和CuSO4溶液对H2O2分解的速率影响效果,某研究小组进行了如下探究:
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【定性研究】
(1)如图甲,可通过观察_________________来定性比较两者的速率影响效果。
【定量研究】
(2)如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是__________________________。要定量比较两者的速率影响效果,可测量生成等体积气体所需的_______________。
【深入研究】
(3)在FeCl3溶液中,究竟是哪种粒子影响过氧化氢的分解速率?
猜想1:水分子(H2O)影响过氧化氢的分解速率;
猜想2:___________影响过氧化氢的分解速率;
猜想3:___________影响过氧化氢的分解速率;……
请设计实验,验证猜想
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
分别取同温度同体积同浓度的H2O2溶液于2支试管中,再分别加入等质量的FeCl3和NaCl。观察现象。 | 加入FeCl3的试管中产生的气体快,加入NaCl的试管中产生的气体慢。 | 证明是Fe3+影响过氧化氢的分解速率 |
(4)【反思与讨论】上述实验确实可以证明Fe3+可以改变过氧化氢的分解速率,但不能证明FeCl3是过氧化氢分解的催化剂。若要证明FeCl3是过氧化氢分解的催化剂,还需要通过实验证明FeCl3在反应前后 ___________________ 。
请写出FeCl3催化H2O2分解的化学方程式___________________________________。
【答案】(1)产生气泡的快慢 (2)关闭分液漏斗,将注射器活塞向外拉,再松开手活塞又回到原来的位置,则装置气密性良好 时间
(3)氯离子(Cl-) 铁离子(Fe3+) (4)质量和化学性质不变 2H2O2
2H2O + O2↑
【解析】
试题分析:(1) 如图甲,可通过观察产生气泡的快慢来定性比较两者的速率影响效果,产生气泡的速率越快,说明反应速率就越快
(2) 如图乙,实验前检查该装置气密性的方法是:关闭分液漏斗,将注射器活塞向外拉,再松开手活塞又回到原来的位置,则装置气密性良好;要定量比较两者的速率影响效果,可测量生成等体积气体所需的时间,所需时间越短,化学反应速率就越快
(3) 在FeCl3溶液中存在的粒子有:水分子(H2O)、氯离子(Cl-)、铁离子(Fe3+),故猜想2:氯离子(Cl-)影响过氧化氢的分解速率;猜想3:铁离子(Fe3+)影响过氧化氢的分解速率
(4)根据催化剂的特点:能改变其他物质的化学反应速率,但本身的质量和化学性质不变,故若要证明FeCl3是过氧化氢分解的催化剂,还需要通过实验证明FeCl3在反应前后质量和化学性质不变;FeCl3催化H2O2分解的化学方程式为:2H2O2
2H2O + O2↑