题目内容
【题目】已知MnO2、Fe3+、Cu2+等均可以催化过氧化氢的分解。某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件,用如图装置进行实验,反应物用量和反应停止的时间数据如下表:
![]()
请回答下列问题:
(1)盛装双氧水的化学仪器名称是__________。
(2)如何检验该套装置的气密性__________________________________________________。
(3)相同浓度的过氧化氢,其分解速率随着二氧化锰用量的增加而__________。
(4)从实验效果和“绿色化学”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。
(5)某同学查阅资料知道,H2O2是一种常见的氧化剂,可以将Fe2+氧化为Fe3+,他在FeCl2溶液中加入过氧化氢溶液,发现溶液由浅绿色变成了棕黄色,过了一会,又产生了气体,猜测该气体可能为______,产生该气体的原因是_____________________。
【答案】分液漏斗 关闭分液漏斗的活塞,将注射器的活栓向外拉出一段距离,若一段时间后活栓能够恢复到原位置,则装置的气密性好 加快 0.3 O2 生成的Fe3+催化了过氧化氢的分解
【解析】
本题探究过氧化氢分解的最佳催化条件,使用注射器测量气体体积,能保证所测气体恒温恒压,实验数据中表征反应快慢的物理量是反应停止所用时间,反应停止所用时间越短反应速率越快,从表格数据可以看出催化剂使用量越大反应所用时间越短,但使用0.3gMnO2和0.8gMnO2时反应所用时间差别不大。“绿色化学”的理念是原子经济性、从源头上减少污染物的产生等,使用0.3gMnO2有较好的反应速率又符合“绿色化学”的理念。H2O2能将Fe2+氧化为Fe3+,Fe3+又能催化H2O2的分解放出O2,由此分析解答。
(1)盛装双氧水的化学仪器是分液漏斗。
(2)通常在密闭体系中形成压强差来检验装置的气密性,本实验中推拉注射器活栓就可以造成气压差,再观察活栓能否复位,其操作方法是:关闭分液漏斗的活塞,将注射器的活栓向外拉出一段距离,若一段时间后活栓能够恢复到原位置,则装置的气密性好。
(3)由表格数据可知,过氧化氢浓度相同时,增大MnO2的质量,反应停止所用时间缩短,反应速率加快,所以相同浓度的过氧化氢,其分解速率随着二氧化锰用量的增加而加快。
(4)从表格数据看,三次实验中尽管双氧水的浓度不同,但使用0.3g MnO2的反应速率明显比0.1gMnO2加快很多倍,使用0.8gMnO2尽管比0.3gMnO2时反应速率有所加快,但增大的幅度很小,而“绿色化学”要求原子经济性、从源头减少污染物的产生等,所以使用0.3gMnO2既能有较好的实验效果又符合“绿色化学”的理念。
(5)在FeCl2溶液中加入过氧化氢溶液,发现溶液由浅绿色变成了棕黄色,是因为H2O2将Fe2+氧化为Fe3+,根据题给信息,Fe3+可以催化过氧化氢的分解,所以H2O2在Fe3+催化下发生了分解反应2H2O2
2H2O+O2
,所以产生的气体是O2,原因是生成的Fe3+催化了过氧化氢的分解。
【题目】“84”消毒液(有效成分为
)可用于消毒和漂白,下列实验现象的分析不正确的是
实验操作 | ①
| ② | ③
|
实验现象 | 混合后溶液的 | 混合后溶液 | 混合后溶液 |
A. 对比实验①和②,②中蓝色迅速褪去的原因是发生了反应![]()
B. 实验③中产生的气体是
,由
分解得到:![]()
C. 对比实验②和③,溶液的
可能会影响
的氧化性或
的还原性
D. 加酸可以提高“84”消毒液的漂白效果,但需要调控到合适的
才能安全使用
【题目】(1)在高温下一氧化碳可将二氧化硫还原为单质硫。
已知:①C(s)+O2(g)===CO2(g);ΔH1=-393.5 kJ·mol-1
②CO2(g)+C(s)===2CO(g);ΔH2=+172.5 kJ·mol-1
③S(s)+O2(g)===SO2(g);ΔH3=-296.0 kJ·mol-1
请写出CO与SO2反应的热化学方程式__________________________
(2)在2 L固定体积的密闭容器内,800℃时反应2NO(g)+O2(g)
2NO2(g)体系中,n(NO)随时间的变化如表:
时间(s) | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
n(NO)(mol) | 0.020 | 0.010 | 0.008 | 0.007 | 0.007 | 0.007 |
①写出该反应的平衡常数表达式:K=_______________________。已知:K300℃>K350℃,则该反应是______反应(填“放热”或“吸热”)。
②下图表示NO2的变化的曲线是__________。用O2表示从0~2 s内该反应的平均速率v=__________。
![]()
③能说明该反应已达到平衡状态的是________。
a.v(NO2)=2v(O2) b.容器内压强保持不变
c.v逆(NO)=2v正(O2) d.容器内密度保持不变
④为使该反应的反应速率增大,且平衡向正反应方向移动的是________。
a.及时分离出NO2气体 b.适当升高温度
c.增大O2的浓度 d.选择高效催化剂