Question

【题目】某研究小组设计了如下实验，探究常温下催化剂对过氧化氢分解反应的影响。

	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
实验操作 示意图
实验现象	有极少量气泡产生	产生气泡速率略有加快	产生气泡速率明显加快

（1）实验Ⅰ的作用是_______________。

（2）实验Ⅲ中反应的化学方程式为_______________。

（3）根据实验Ⅰ～Ⅲ中现象的不同，可以得出的结论是：

①使用合适的催化剂，可提高双氧水分解的反应速率；

②_______________。

（4）在一定温度下，10 mL 0.40 mol/L，H2O2溶液发生催化分解。不同时刻测得生成O2的体积（已折算为标准状况）如下表所示：

t/min	0	2	4	6	8	10
V（O2）/mL	0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

0~6 min，以H2O2的浓度变化表示的反应速率为v（H2O2）＝_________mol/（L·min）。（计算结果精确到0.001）

Answer 1

【答案】 对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度变化无关 2H2O22H2O＋O2↑ 不同催化剂的催化效率（效果）不同 0.033

【解析】（1）实验Ⅰ中加入1mL水是让溶液总体积相同，确保双氧水的浓度相同，但没加催化剂，与Ⅱ、Ⅲ相同，作对照实验，证明实验Ⅱ和Ⅲ中的速率加快与溶液浓度无关；（2）双氧水分解产生水和氧气，三氯化铁作催化剂，反应方程式为：2H2O22H2O+O2↑；（3）根据实验现象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化剂时化学反应速率不同，说明催化剂具有选择性，即不同催化剂的催化效率不同；（4）0～6min中，收集到的氧气在标况下的体积为22.4mL，物质的量为0.001mol，根据关系式：2H2O2～O2可知双氧水分解的物的量为0.002mol，

所以双氧水浓度改变量△c=，v==≈0.033mol/（Lmin）。