Question

H₂O₂是一种绿色氧化剂和还原剂，在化学研究中应用广泛．某小组拟在同浓度Fe³⁺的催化下，探究H₂O₂浓度对H₂O₂分解反应速率的影响．
限选试剂与仪器：30% H₂O₂、0.1mol?L^-1Fe₂（SO₄）₃、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、
量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
（1）写出本实验H₂O₂分解反应方程式，并标明电子转移的方向和数目：

 

．
（2）设计实验方案：
在不同H₂O₂浓度下，测定

 

（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）．
（3）设计实验装置，完成下图虚线框中的装置示意图．
（4）某同学拟定下列实验表格，完整体现实验方案，请你将表格中实验2所缺数据补充完整．
（任补一组，只要合理即可．）

实验序号	V[Fe2（SO4）3]/mL	V（H2O2）/mL	V（蒸馏水）/mL	时间t/min	V（氧气）/mL
1	1.0	10.0	5.0	2.0	10.0
2				2.0

（5）做实验时某同学由于粗心误将FeSO₄溶液当成了Fe₂（SO₄）₃溶液加入锥形瓶中，你认为他能快速得到O₂完成这个实验吗？

 

，请结合离子方程式说明理由

 

．

Answer 1

考点：浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响

专题：

分析：（1）过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水与氧气，反应中过氧化氢既作氧化剂又做还原剂；
（2）反应速率表示单位时间内物质的量浓度变化量，测定不同浓度的过氧化氢对反应速率的影响，需要测定相同时间内产生氧气的体积多少，或生成相同体积的氧气所需时间的多少；
（3）氧气难溶于水，故利用排水法收集，画出图即可；
（4）催化剂不变，只改变反应物的浓度即可，缩小或扩大，浓度缩小，则生成气体体积相应减小相同的倍数；
（5）利用双氧水具有强氧化性回答即可．

解答： 解：解：（1）过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水与氧气，反应中过氧化氢既作氧化剂又做还原剂，标出电子转移数目及方向为：，
故答案为：；
（2）反应速率表示单位时间内物质的量浓度变化量，测定不同浓度的过氧化氢对反应速率的影响，需要测定相同时间内产生氧气的体积多少，或生成相同体积的氧气所需时间的多少，
故答案为：相同时间内产生氧气的体积多少，或生成相同体积的氧气所需时间的多少；
（3）氧气难溶于水，故可以采用排水法收集，为，
故答案为：；
（4）催化剂不变，只改变反应物的浓度，缩小或扩大，浓度缩小，则生成气体体积相应减小相同的倍数；本解答以缩小双氧水的浓度为例，即加入双氧水5.0mL，加入水体积为10.0mL，则生成氧气体积为5.0mL，故答案为：

实验序号	V[Fe2（SO4）3]/mL	V（H2O2）/mL	V（蒸馏水）/mL	时间t/min	V（氧气）/mL
1	1.0	10.0	5.0	2.0	10.0
2	1.0	5.0	10.0	2.0	5.0

；
（5）由于双氧水具有强氧化性，故能将亚铁离子氧化为铁离子，反应的离子反应方程式为：H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O，故答案为：能；因H₂O₂有较强的氧化性，能将Fe²⁺氧化成Fe³⁺，同样可以起到催化作用．
H₂O₂+2Fe²⁺+2H⁺=2Fe³⁺+2H₂O．

点评：本题主要考查的是实验室中利用双氧水制取氧气中，外界条件对化学反应速率的影响，属于常考题．