题目内容
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
(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.检查该装置气密性的方法是
分析:(1)根据反应生成气体的快慢分析;根据H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用,改为Fe2(SO4)3使阳离子相同,更为合理;根据反应物、生成物、反应条件写出反应方程式.
(2)根据乙图装置来选择气密性的检查方法;该反应是通过反应速率分析的,所以根据v=
来判断.
(2)根据乙图装置来选择气密性的检查方法;该反应是通过反应速率分析的,所以根据v=
| △c |
| △t |
解答:解:(1)该反应中产生气体,而且反应放热,所以可根据反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度来判断;H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用,改为Fe2(SO4)3使阳离子相同,这样可以控制阳离子相同,排除阳离子的干扰,更为合理;双氧水在二氧化锰作用下生成水和氧气,所以反应方程式为2H2O2
2H2O+O2↑,
故答案为:反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度;控制阳离子相同,排除阳离子的干扰;2H2O2
2H2O+O2↑.
(2)结合乙图装置,该气密性的检查方法为:关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;反应是通过反应速率分析的,根据v=
,所以,实验中需要测量的数据是时间(或收集一定体积的气体所需要的时间).
故答案为:关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;时间(或收集一定体积的气体所需要的时间).
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故答案为:反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度;控制阳离子相同,排除阳离子的干扰;2H2O2
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(2)结合乙图装置,该气密性的检查方法为:关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;反应是通过反应速率分析的,根据v=
| △c |
| △t |
故答案为:关闭分液漏斗活塞,将注射器活塞拉出一定距离,一段时间后松开活塞,观察活塞是否回到原位;时间(或收集一定体积的气体所需要的时间).
点评:本题主要考查了催化剂的作用及化学反应速率的影响因素等知识点,难度不大,要会分析将FeCl3改为Fe2(SO4)3更为合理的理由.
练习册系列答案
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为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,甲、乙同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
(1) H2O2分解的化学方程式为 。
图一 图二
(2)图一所示实验能定性说明反应快慢的依据是 _______________________________;
图二所示实验能说明反应快慢的数据是____________________________________。
(3)① 用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g) △H= + 64.39 kJ/mol
2H2O2(l)=2H2O(l) + O2(g) △H= ﹣196. 46 kJ/mol
H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l) △H= ﹣285. 84 kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu与H2O2反应生成Cu2+ 和H2O的热化学方程式为:
。
② 控制其他条件相同,印刷电路板的金属粉末用10% H2O2和3 .0 mol/L H2SO4的混
合溶液处理,测得不同温度下铜的平均溶解速率(见下表)。
温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 |
铜平均溶解速率 (×10—3 mol·L-1·min-1) | 7.34 | 8.01 | 9.25 | 7.98 | 7.24 | 6.73 | 5.76 |
当温度高于40℃时,铜的平均溶解速率随着反应温度升高而下降,其主要原因
是 。