Question

4．某同学探究外界条件对H₂O₂分解速率的影响，所用H₂O₂浓度为5%、10%，实验温度为20℃、40℃，其他试剂有1mol/L FeCl₃ 溶液．每次实验H₂O₂的用量为2mL，FeCl₃溶液2滴．
（1）请完成以下实验设计表：

实验编号	温度/℃	H2O2浓度/%	其它试剂	实验目的
①	20	5	无	（Ⅰ）实验①和②探究催化剂对H2O2分解速率的影响； （Ⅱ）实验②和③探究温度对该反应速率的影响； （Ⅲ）实验②和④探究H2O2浓度对该反应速率的影响．
②	20	5	FeCl3 溶液
③
④

（2）实验④产生气泡的速率比实验②快．分析引起反应速率差异的原因是其他条件相同时，H₂O₂浓度增大，分解速率加快．
（3）废旧印刷电路板的回收利用可实现资源再生．经粉碎分离，能得到非金属粉末和金属粉末．用H₂O₂ 和H₂SO₄ 的混合溶液可溶出印刷电路板金属粉末中的铜，溶液变成蓝色，写出发生反应的化学方程式：Cu+H₂O₂+H₂SO₄ ═CuSO₄+2H₂O．

Answer 1

分析 （1）实验②和③探究温度对该反应速率的影响，故②③的温度不同，其他条件完全相同；
实验②和④探究H₂O₂浓度对该反应速率的影响，故②和④的H₂O₂浓度不同，其他条件相同；
（2）H₂O₂浓度增大，分解速率加快；
（3）溶液变成蓝色，说明铜被氧化成铜离子，双氧水被还原为水，据此写出反应方程式．

解答 解：（1）实验②和③要探究温度对反应速率的影响，除温度不同外，其他条件要统一，则实验③的温度为40℃，双氧水的浓度与实验②相同，为5%，并要加催化剂氯化铁；实验②和④探究H₂O₂浓度对该反应速率的影响，除浓度度不同外，其他条件要统一，则实验④的温度为20℃，双氧水的浓度为10%，同样要加催化剂氯化铁，
故答案为：

实验编号	温度/℃	H2O2浓度/%	其它试剂	实验目的
①
②
③	40	5	FeCl3溶液
④	20	10	FeCl3溶液

；
（2）实验④产生气泡的速率比实验②快，引起反应速率差异的原因是：其他条件相同时，H₂O₂ 浓度增大，分解速率加快，
故答案为：其他条件相同时，H₂O₂ 浓度增大，分解速率加快；  
（3）溶液变成蓝色，说明铜被氧化成铜离子，双氧水被还原为水，反应方程式为：Cu+H₂O₂+H₂SO₄ ═CuSO₄+2H₂O，
故答案为：Cu+H₂O₂+H₂SO₄ ═CuSO₄+2H₂O．

点评 本题考查了探究影响化学反应速率的因素，题目难度中等，试题侧重考查学生的实验探究能力，明确实验目的为解答关键，注意掌握温度、浓度、催化剂等因素对反应速率的影响．