题目内容
13．
实验室用H2O2分解反应制取氧气时，常加入催化剂以加快反应速率，某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响，设计了如下三组实验方案（见下表），将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应．| 实验编号 试剂 | A | B | C |
| 10% H2O2/mL | 20.0 | V1 | V2 |
| 2mol/L FeCl3/mL | 0 | 5.0 | 10.0 |
| H2O/mL | V3 | V4 | 0 |
（1）欲用如图装置来比较该反应的反应速率快慢，如何检查装置气密性：将注射器活塞向外拉出一段，过一会后活塞回到原位，说明气密性良好．
（2）当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测相同时间内收集的气体体积或收集相同体积的气体需要的时间计算反应速率．
（3）为实现实验目的，则V1=20.0，V2=20.0；V3=10.0，V4=5.0．
（4）根据你所掌握的知识判断，在上述实验中反应速率最快的可能是C（填“实验编号”）
（5）已知Fe3+催化H2O2分解的机理可分两步反应进行，其中第一步反应为：2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则第二步反应的离子方程式为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
分析 （1）检验装置气密性的方法是：将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；
（2）可利用相同时间内收集的气体体积或收集相同体积的气体需要的时间比较反应速率；
（3）实现实验目的，应使反应物的浓度相同及总体积相同；
（4）实验中C使用的催化剂最多；
（5）总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，以此分析第二步反应．
解答 解：（1）检验装置气密性的方法是：将注射器活塞向外拉出一段，过一会后活塞回到原位，说明气密性良好，
故答案为：将注射器活塞向外拉出一段，过一会后活塞回到原位，说明气密性良好；
（2）由装置可知，针筒可收集气体，则可利用相同时间内收集的气体体积或收集相同体积的气体需要的时间比较反应速率，
故答案为：相同时间内收集的气体体积或收集相同体积的气体需要的时间；
（3）研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响实现实验目的，应使反应物的浓度相同及总体积相同，则V1=V2=20.0mL，由C可知总体积为30.0mL，则V3=30.0-20.0=10.0mL，V4=30.0-20.0-5.0=5.0mL，
故答案为：20.0；20.0；10.0；5.0；
（4）实验中C使用的催化剂最多，则反应速率最快，故答案为：C；
（5）总反应为2H2O2═2H2O+O2↑，第一步反应为2Fe3++H2O2═2Fe2++O2↑+2H+，则总反应减去第一步反应为第二步反应2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O，
故答案为：2Fe2++H2O2+2H+═2Fe3++2H2O．
点评 本题考查化学反应速率的测定及影响因素，注意研究催化剂对反应的影响应固定浓度等因素不变，注意控制变量，题目难度中等．
练习册系列答案
相关题目
．
20．下列各项中，表达正确的是（ ）
| A． | O原子的结构示意图 | B． | CH4分子的比例模型 | ||
| C． | C2H2分子的结构式CH≡CH | D． | N2分子的电子式 |
8．生产中可用双氧水氧化法处理电镀含氰废水，某化学兴趣小组模拟该法探究有关因素对破氰反应速率的影响（注：破氰反应是指氧化剂将CN-氧化的反应）．
相关资料
①氰化物主要是以CN-和[Fe（CN）6]3-两种形式存在．
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计．
③[Fe（CN）6]3-较CN-难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe（CN）6]3-越稳定，越难被氧化．
实验过程
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
（l）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）
实验测得含氰废水中的总氰浓度（以CN-表示）随时间变化关系如图所示．
（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ（CN-）=0.0175mol•L-1•min-1．
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu（OH）2沉淀，影响了Cu2+的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化（填一点即可）．在偏碱性条件下，含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式：CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-．
（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容．（己知：废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定）
相关资料
①氰化物主要是以CN-和[Fe（CN）6]3-两种形式存在．
②Cu2+可作为双氧水氧化法破氰处理过程中的催化剂；Cu2+在偏碱性条件下对双氧水分解影响较弱，可以忽略不计．
③[Fe（CN）6]3-较CN-难被双氧水氧化，且pH越大，[Fe（CN）6]3-越稳定，越难被氧化．
实验过程
在常温下，控制含氰废水样品中总氰的初始浓度和催化剂Cu2+的浓度相同，调节含氰废水样品不同的初始pH和一定浓度双氧水溶液的用量，设计如下对比实验：
（l）请完成以下实验设计表（表中不要留空格）
| 实验 序号 | 实验目的 | 初始pH | 废水样品体积/mL | CuSO4溶液的体积/mL | 双氧水溶液的体积/mL | 蒸馏水的体积/mL |
| ① | 为以下实验操作参考 | 7 | 60 | 10 | 10 | 20 |
| ② | 废水的初始pH对破氰反应速率的影响 | 12 | 60 | 10 | 10 | 20 |
| ③ | 双氧水的浓度对破氰反应速率的影响 | 7 | 60 | 10 | 20 | 10 |
（2）实验①中20～60min时间段反应速率：υ（CN-）=0.0175mol•L-1•min-1．
（3）实验①和实验②结果表明，含氰废水的初始pH增大，破氰反应速率减小，其原因可能是初始pH增大，催化剂Cu2+会形成Cu（OH）2沉淀，影响了Cu2+的催化作用（或初始pH增大，[Fe（CN）6]3-较中性和酸性条件下更稳定，难以氧化（填一点即可）．在偏碱性条件下，含氰废水中的CN-最终被双氧水氧化为HCO3-，同时放出NH3，试写出该反应的离子方程式：CN-+H2O2+H2O═NH3↑+HCO3-．
（4）该兴趣小组同学要探究Cu2+是否对双氧水氧化法破氰反应起催化作用，请你帮助他设计实验并验证上述结论，完成下表中内容．（己知：废水中的CN-浓度可用离子色谱仪测定）
| 实验步骤（不要写出具体操作过程） | 预期实验现象和结论 |
某化学兴趣小组为了测定某草酸晶体的纯度及硫酸酸化的高锰酸钾溶液与草酸（H2C2O4）溶液反应的化学反应速率大小的影响因素，设计了如下实验．化学反应如下：
2．已知：将Cl2通入适量KOH溶液，产物中可能有KCl、KClO、KClO3，且$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$的值与温度高低有关．当n（KOH）=a mol时，下列有关说法错误的是（ ）
| A． | 若某温度下，反应后$\frac{c（C{l}^{-}）}{c（Cl{O}^{-}）}$=11，则溶液中$\frac{c（Cl{O}^{-}）}{c（Cl{O}_{3}^{-}）}$=$\frac{1}{2}$ | |
| B． | 参加反应的氯气的物质的量等于$\frac{1}{2}$ a mol | |
| C． | 改变温度，反应中转移电子的物质的量ne的范围：$\frac{1}{2}$ a mol≤ne≤$\frac{5}{6}$ a mol | |
| D． | 改变温度，产物中KClO3的最大理论产量为$\frac{1}{7}$a mol |
3．某元素X的气态氢化物的化学式为H2X，则X的最高价氧化物的水化物的化学式为（ ）
| A． | H2XO3 | B． | HXO3 | C． | H3XO3 | D． | H2XO4 |