题目内容

8．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图1甲、乙所示的实验．请回答相关问题：
（1）定性分析：如图甲可通过观察产生气泡的快慢，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3 更为合理，其理由是消除阴离子不同对实验的干扰
（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．图中仪器A的名称为分液漏斗，检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位，实验中需要测量的数据是产生40mL气体所需的时间．
（3）加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图2所示．
反应放出$\frac{3}{4}$气体所需时间约为2.5 min．
（4）计算H2O2的初始物质的量浓度0.11 mol•L-1mol/L．（请保留两位有效数字）

分析 （1）定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢，在探究影响反应速率的快慢的因素时通常采取控制变量法来进行实验，选择合适的物质；
（2）仪器A为分液漏斗，检查该装置气密性可以用微热法；若定量分析反应的快慢可以收集一定体积的气体，时间短则反应快；
（3）由图2可知，生成40mL气体，用时为2.5min；
（4）由图2可知，生成氧气在标准状况下的体积为60mL，物质的量为$\frac{0.06L}{22.4L/mol}$=0.0027mol，再据化学方程式计算过氧化氢的物质的量．

解答 解：（1）至于定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢；为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液中还有氯离子，CuSO4中含有铜离子，因此氯离子可能也会影响反应速率，产生干扰，所以可将FeCl3改为Fe2（SO4）3，
故答案为：产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
（2）仪器A为分液漏斗，检查该装置气密性的方法是：关闭分液漏斗的活塞，用手捂住锥形瓶，注射器中活塞向右移动，放开手，活塞恢复到原来位置，说明气密性好；若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间，时间短则反应快，
故答案为：分液漏斗；关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；收集40mL气体所需的时间；
（3）由图2可知，生成40mL气体，用时为2.5min，故答案为：2.5；
（4）由图可知，生成氧气在标准状况下的体积为60mL，物质的量为$\frac{0.06L}{22.4L/mol}$=0.0027mol，则过氧化氢的物质的量为2×0.0027mol=0.0054mol，c（H2O2）=$\frac{0.0054mol}{0.05L}$=0.11mol/L，
故答案为：0.11mol/L．

点评 本题从定性和定量的角度考查催化剂对化学反应速率的影响以及过氧化氢分解反应方程式和化学反应速率的计算，题目难度中等．

练习册系列答案
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（3）上述操作中，将邻苯二甲酸氢钾直接放到锥形瓶中溶解，对实验是否有影响？无影响并说明理由：因为是否加入不影响邻苯二甲酸氢钾的物质的量
（4）滴定前，用蒸馏水洗净碱式滴定管，然后加待测定的氢氧化钠溶液滴定，此操作对实验结果偏小（填“偏大”“偏小”或“无影响”）
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13．下表中对离子方程式的评价不合理的是
选项化学反应及离子方程式评价
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（　　）
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