题目内容
Ⅰ.调查
(1)通过查阅资料,发现过氧化氢的沸点为152.1℃,而相对分子质量相同的硫化氢的沸点为-60.4℃,造成两者沸点差异大的主要原因是
过氧化氢分子间可以形成分子间氢键,而H2S不能形成氢键
过氧化氢分子间可以形成分子间氢键,而H2S不能形成氢键
;(2)资料显示,过氧化氢制备目前最常用的是乙基蒽醌法,其主要过程可以用如图所示,写出此过程的总反应方程式是
H2+O2
H2O2
| ||
H2+O2
H2O2
.
| ||
Ⅱ.不稳定性实验研究
(3)为了探究温度、催化剂等外界条件对H2O2的分解速率的影响,某兴趣小组同学设计了如下三组实验,部分实验数据已经填在下面表中.
| 实验编号 | T/℃ | H2O2初始浓度/ mol?L-1 |
FeCl3初始浓度/ mol?L-1 |
| Ⅰ | 20 | 1.0 | 0 0 |
| Ⅱ | 50 | 1.0 | 0 |
| Ⅲ | 50 | 1.0 1.0 |
0.1 |
0
0
mol?L-1,实验Ⅱ、Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响,则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应为1.0
1.0
mol?L-1.②三组实验中分解速率最快的是
Ⅲ
Ⅲ
(填编号).Ⅲ.过氧化氢含量的实验测定
兴趣小组同学用0.1000mol?L-1酸性高锰酸钾标准溶液滴定试样中过氧化氢的含量,反应原理为:2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2
(4)滴定到达终点的现象是
锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色
锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色
.(5)用移液管吸取25.00mL试样置于锥形瓶中,重复滴定四次,每次消耗的 KMnO4标准溶液体积如下表所示:
| 第一次 | 第二次 | 第三次 | 第四次 | |
| 体积(mL) | 17.10 | 18.10 | 18.00 | 17.90 |
0.1800
0.1800
mol?L-1.(6)若滴定前尖嘴中有气泡,滴定后消失,则测定结果
偏高
偏高
(“偏高”或“偏低”或“不变”).分析:(1)过氧化氢分子间存在分子间氢键;
(2)乙基蒽醌作催化剂,氢气和氧气反应生成双氧水;
(3)①研究温度对分解速率的影响,实验Ⅰ、Ⅱ浓度应该相等;②研究催化剂对分解速率的影响,Ⅱ、Ⅲ中H2O2初始浓度相等;
(4)滴定前双氧水溶液颜色是无色,终点时高锰酸钾稍过量,溶液呈浅紫色;
(5)第一次滴定体积和其它三次差距过大,应该舍去,求出第二、三、四三次的平均值,根据反应求出过氧化氢的浓度;
(6)滴定前有气泡,消耗的高锰酸钾偏多,测定结果偏高.
(2)乙基蒽醌作催化剂,氢气和氧气反应生成双氧水;
(3)①研究温度对分解速率的影响,实验Ⅰ、Ⅱ浓度应该相等;②研究催化剂对分解速率的影响,Ⅱ、Ⅲ中H2O2初始浓度相等;
(4)滴定前双氧水溶液颜色是无色,终点时高锰酸钾稍过量,溶液呈浅紫色;
(5)第一次滴定体积和其它三次差距过大,应该舍去,求出第二、三、四三次的平均值,根据反应求出过氧化氢的浓度;
(6)滴定前有气泡,消耗的高锰酸钾偏多,测定结果偏高.
解答:解:(1)由于过氧化氢分子间可以形成分子间氢键,而H2S不能形成氢键,所以两者沸点差异,
故答案为:过氧化氢分子间可以形成分子间氢键,而H2S不能形成氢键;
(2)通过图示可知,用乙基蒽醌作催化剂制取双氧水,反应为:H2+O2
H2O2,故答案为:H2+O2
H2O2;
(3)①实验Ⅰ、Ⅱ研究温度对分解速率的影响,则实验Ⅰ中FeCl3初始浓度应和Ⅱ的浓度相等;实验Ⅱ、Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响,则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应和Ⅲ浓度相等,故答案为:0;1.0;
②温度越高,浓度越大,反应速率越快,故Ⅲ分解速度最快,故答案为:Ⅲ;
(4)滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色,
故答案为:锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
(5)由于第一次数据误差过大,故舍去;其它三组的平均值为 18.00ml,根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2,n(H2O2)=2.5×n(MnO4-)=2.5×0.1000mol?L-1×0.018L,c(H2O2)=
=0.1800 mol/L,故答案为:0.1800;
(6)滴定前尖嘴中有气泡,导致消耗的标准液偏大,测定结果偏高,故答案为:偏高.
故答案为:过氧化氢分子间可以形成分子间氢键,而H2S不能形成氢键;
(2)通过图示可知,用乙基蒽醌作催化剂制取双氧水,反应为:H2+O2
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(3)①实验Ⅰ、Ⅱ研究温度对分解速率的影响,则实验Ⅰ中FeCl3初始浓度应和Ⅱ的浓度相等;实验Ⅱ、Ⅲ研究催化剂对分解速率的影响,则实验Ⅲ中H2O2初始浓度应和Ⅲ浓度相等,故答案为:0;1.0;
②温度越高,浓度越大,反应速率越快,故Ⅲ分解速度最快,故答案为:Ⅲ;
(4)滴定到达终点的现象是,锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色,
故答案为:锥形瓶内溶液颜色恰好由无色变为浅紫色,且30秒内溶液不褪色;
(5)由于第一次数据误差过大,故舍去;其它三组的平均值为 18.00ml,根据反应2MnO4-+5H2O2+6H+═2Mn2++8H2O+5O2,n(H2O2)=2.5×n(MnO4-)=2.5×0.1000mol?L-1×0.018L,c(H2O2)=
| 2.5×0.1×0,018 |
| 0.025 |
(6)滴定前尖嘴中有气泡,导致消耗的标准液偏大,测定结果偏高,故答案为:偏高.
点评:本题考查中和滴定、氢键的影响、浓度温度对平衡影响等知识,涉及内容较多,做题是建议耐心分析.
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