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2H2O22H2O+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。

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网