题目内容

5．控制反应条件可改变化学反应速率．
（1）使用催化剂是改变化学反应速率的一种方法，例如H2O2在MnO2作用下分解，请写出该反应的化学方程式：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
（2）经研究发现Fe3+和Cu2+对H2O2的分解也具有催化作用．
某研究小组为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，设计了如下实验，请将他们的实验方案补充完整：
实验目的：比较Fe3+和Cu2+对分解H2O2的催化效果
实验试剂：5%H2O2溶液，0.1mol/LFeCl3溶液，0.1mol/LCuSO4溶液
实验仪器：试管、胶头滴管
实验步骤：取两支试管各加入1mL5%H2O2溶液，分别滴加两滴0.1mol/LFeCl3溶液、0.1mol/LCuSO4溶液．
该小组的同学可通过观察观察气泡产生的快慢以比较出Cu2+和Fe3+的催化效果．
问题与讨论：有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更合理，你认为他的理由是控制阴离子相同，可以排除阴离子的干扰．
（3）影响化学反应速率的因素除催化剂外，还有温度（浓度等）（答出一种即可），并举一例生产、生活实例加以说明：夏天食物易变质（酸雨加快钢铁腐蚀）．

分析 （1）根据过氧化氢容易分解的性质来书写；
（2）根据题目信息来寻找试验信息；根据H2O2在二氧化锰作用下发生分解反应的实验操作，做两个相同情况的对比试验来回答；根据H2O2溶液分解伴随的明显的实验现象出现的快慢来判断；让对比试验所选择的试剂中尽可能多的有共同的离子，这样实验结果更有说服力；
（3）根据影响化学反应速率的因素结合生活实际来回答．

解答 解：（1）H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学反应方程式为：2H2O$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑，故答案为：2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H2O+O2↑；
（2）某研究小组为比较Fe3+和Cu2+对分解H2O2的催化效果设计了该实验，所以实验目的是比较Fe3+和Cu2+对分解H2O2的催化效果，H2O2溶液分解伴随的明显的实验现象是有气体生成，该小组的同学可通过观察气泡产生的快慢来比较反应速率；将FeCl3改为Fe2（SO4）3，这样就和所采用的CuSO4溶液具有相同的阴离子，可以排除阴离子的干扰，
故答案为：比较Fe3+和Cu2+对分解H2O2的催化效果；观察气泡产生的快慢；控制阴离子相同，可以排除阴离子的干扰；
（3）影响化学反应速率的因素还有温度（浓度等），比如夏天食物易变质（酸雨加快钢铁腐蚀），
故答案为：温度（浓度等）；夏天食物易变质（酸雨加快钢铁腐蚀）．

点评 本题是一道实验探究题，考查了影响过氧化氢分解速率的因素，还结合了现实生活，是一道化学和生活相结合的题目．

练习册系列答案
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15．火力发电厂释放出大量氮氧化合物（NOx）、SO2和 CO2等气体会造成环境问题对燃煤废气进行脱硝、脱硫和脱碳等处理，可实现绿色环保、节能减排、废物利用等目的．
（1）脱硝．利用甲烷催化还原NOx：
CH4（g）+4NO2（g）=4NO（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H1=-574kJ/mol
CH4（g）+4NO（g）=2N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H2=-1160kJ/mol
甲烷直接将NO2还原为N2的热化学方程式为CH4（g）+2NO2（g）=N2（g）+CO2（g）+2H2O（g）△H=-867 kJ/mol．
（2）脱碳．将CO2转化为甲醇：CO2 （g）+3H2（g）═CH3OH（g）+H2O（g）△H3
①如图1，25℃时以甲醇燃料电池（电解质溶液为 KOH）为电源来电解乙（100mL2mol/LAgNO3溶液）和丙（100mLCuSO4）溶液，燃料电池负极的电极反应为CH3OH-6e-+8OH -=CO32-+6 H2O．电解结束后，向丙中加入 0.1mol Cu（OH）2，恰好恢复到反应前的浓度，将乙中溶液加水稀释至200mL，溶液的 pH0；

②取五份等体积的CO2和H2的混合气体（物质的量之比均为1：3），分别加入温度不同、容积相同的恒容密闭容器中，发生上述反应，反应相同时间后，测得甲醇的体积分数φ（CH3OH）与反应温度T的关系曲线如图2所示，则上述CO2转化为甲醇的反应的△H＜0（填“＞”、“＜”或“=”）．
（3）脱硫．燃煤废气经脱硝、脱碳后，与一定量氨气、空气反应生成硫酸铵．室温时，向（NH4）2SO4，溶液中滴人NaOH溶液至溶液呈中性，则所得溶液中微粒浓度大小关系c（Na+）=c（NH3•H2O）．（填“＞”、“＜”或“=”）
16．下列用系统命名法命名的烷烃名称正确的是（　　）
A．2-甲基-3-乙基戊烷B．3，4，4-三甲基己烷
C．2-甲基-4-乙基戊烷D．1，2-二甲基丁烷
13．1932年美国化学家鲍林首先提出了电负性的概念．电负性（用X表示）也是元素的一种重要性质，如表给出的是原子序数小于20的16种元素的电负性数值：
元素HLiBeBCNOF
电负性2.11.01.52.02.53.03.54.0
元素NaMgAlSiPSClK
电负性0.91.21.51.72.12.33.00.8
请仔细分析，回答下列有关问题：
（1）预测周期表中电负性最大的元素应为F；估计钙元素的电负性的取值范围：0.8＜X＜1.2．
（2）根据表中的所给数据分析，同主族内的不同元素X的值变化的规律是自上而下电负性降低；
简述元素电负性X的大小与元素金属性、非金属性之间的关系非金属性越强电负性越大，金属性越强电负性越小．
（3）经验规律告诉我们：当形成化学键的两原子相应元素的电负性差值大于1.7时，所形成的一般为离子键；当小于1.7时，一般为共价键．试推断AlBr3中形成的化学键的类型为共价键，其理由是AlCl3中两电负性之差为1.5，Br元素的电负性小于Cl元素电负性，AlBr3中两电负性之差小于1.5．
20．用下列实验装置进行相应实验，不能达到实验目的（　　）
A．图1：实验室制备Fe（OH）2
B．图2：从NaCl与I2的混合物中回收I2
C．图3：收集NO气体
D．图4：检验铁粉与水蒸气反应产生的氢气
10．下列微粒中：
①13Al3+ ②       ③ ④F-  其中核外电子数相同的是（　　）
A．①③B．②③④C．②④D．①③④
17．下列物质的类别与所含官能团都正确的是（　　）
A．   酚类-OHB．  羧酸-CHO
C．  醛类-CHOD．CH3-O-CH3    醚类   
14．下列能用键能大小解释的是（　　）
A．液态水的密度大于冰的密度B．碘单质和干冰容易升华
C．氧气的氧化性不如氯气的氧化性D．溴容易溶于四氯化碳
15．有A、B、C、D、E五种元素．其相关信息如下：
元素相关信息
AA元素的一种原子没有中子，只有一个质子
BB是电负性最大的元素
CC的基态原子2p轨道有三个未成对电子
DD为主族元素，且与E同周期，其最外层上有两个运动状态不同的电子
EE能形成砖红色（红色）的E2O和EO两种氧化物
回答下列问题．
（1）写出E元素原子基态时M层的电子排布式3s23p63d10
（2）C元素单质分子中含有δ和π键的键数之比为1：2．
（3）解释在水中的溶解度C7H15OH比乙醇低的原因是：乙醇中的羟基与水的羟基结构相似所以溶解度大，C7H15OH中烃基大，与水的羟基结构相似程度小所以溶解度小：
（4）A、C、E三种元素可形成：E（CA3）42+配离子，其中存在的化学键类型有①③（填序号）：
①配位键  ②金属键  ③极性共价键  ④非极性共价键  ⑤离子键  ⑥氢键
若 E（CA3）42+具有对称的空间构型．且当 E（CA3）42+中的两个CA3分子被两个Cl取代时．能得到两种不同结构的产物，则 E（CA3）42+的空间构型为a（填序号）．
a．平面正方形b．正四面体  c．三角锥型    d．V型
（5）三硫化四磷是黄绿色针状结晶，其结构如图所示．
三硫化四磷分子中P原子采取sp3杂化，与PO3-互为等电子体的化合物分子的化学式为SO3．用NA表示阿伏加德罗常数的数值，0.1mol三硫化四磷分子中含有的孤电子对数为NA．

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