Question

4．为了研究MnO₂与双氧水（H₂O₂）的反应速率，某学生加入少许的MnO₂粉末于 50mL密度为 1.1g/cm³的双氧水溶液中，通过实验测定：在标准状况下放
出气体的体积和时间的关系如图所示．请依图回答下列问题：
（1）放出一半气体所需要的时间为1 min；
（2）A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序是D＞C＞B＞A 
（3）过氧化氢溶液的初始物质的量浓度为0.11 mol•L^-1．

Answer 1

分析 反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，该反应为不可逆反应，在5min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，根据图象可知生成的氧气的体积，根据方程式计算过氧化氢浓度．

解答 解：（1）由图象可知，当放出一半气体所需要的时间为1min，故答案为：1 min；
（2）反应物浓度大小决定反应速率大小，随着反应的进行，双氧水的浓度逐渐减小，反应速率也随着减小，故答案为：D＞C＞B＞A；
（3）由反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，该反应为不可逆反应，在5min后，收集到的气体体积不再增加，说明过氧化氢完全分解，
由图象可知，生成氧气的体积为60mL，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
2mol           22.4L
n（H₂O₂）      0.06L
n（H₂O₂）=$\frac{2mol×0.06L}{22.4L}$=0.00536mol，所以c（H₂O₂）=$\frac{0.00536mol}{0.05L}$=0.11 mol•L^-1，
故答案为：0.11 mol•L^-1．

点评 本题考查过氧化氢分解的速率曲线，题目难度不大，主要考查浓度对反应速率的影响，注意对图象的分析．