题目内容

2．甲、乙两化学兴趣小组安装两套如图1相同装置，用以探究影响H2O2分解速率的因素．

（1）仪器b的名称：分液漏斗．
（2）甲小组有如下实验设计方案，请帮助完成下列填空．
实验编号实验目的t℃催化剂浓度
甲组实验Ⅰ做实验参照25
3滴FeCl3溶液
10ml 2%H2O2
甲组实验Ⅱ探究浓度对速率的影响25
10ml 5%H2O2
（3）甲、乙两小组得出如图2数据．
①由甲组实验得出的数据可知：浓度越大，H2O2分解速率越快（填“越快”、“越慢”）；
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析相同条件下，Na2O2和K2O2溶于水放出气体速率较快的是K2O2；
③乙组提出可以用BaO2固体与H2SO4溶液反应制H2O2，其化学反应方程式为Ba02+H2SO4=H202+BaSO4↓；支持这一方案的理由是制备H202的环境为酸性环境，H202分解速率较慢．

分析 （1）由图可知仪器b是分液漏斗；
（2）根据实验Ⅱ是探究浓度对速率的影响，其他条件要完全相同来分析；
（3）①在体积-时间图中，斜率即可代表化学反应速率；
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强，由图可知碱性强分解速率越快；
③由题意知Ba02固体与H2SO4溶液反应制H202的反应物为Ba02和H2SO4，产物为H202，根据原子守恒可知另一种产物为硫酸钡，由图可知酸性条件下，H202分解的速率慢．

解答 解：（1）由图可知仪器b是分液漏斗；
故答案为：分液漏斗；
（2）甲组实验Ⅱ的实验目的为探究浓度对速率的影响，甲组实验Ⅰ实验目的可知催化剂和浓度只能有一个作为变量，而浓度已为变量，催化剂就不能再作为变量，所以甲组实验Ⅱ中催化剂与甲组实验Ⅰ中的相同，
故答案为：

实验编号实验目的t℃催化剂浓度
甲组实验Ⅱ3滴FeCl3溶液
；
（3）①在体积-时间图中，斜率即可代表化学反应速率，由甲组实验两条曲线可知，甲组实验Ⅱ斜率大，因此H2O2的浓度越大分解速率越快，
故答案为：越快；
②由乙组研究的酸、碱对H2O2分解影响因素的数据分析可知碱性越强，放出气体的速率越快，而同条件下，氢氧化钾的碱性大于氢氧化钠的碱性，因此K2O2溶于水放出气体速率较快，
故答案为：K2O2；
③由题意知Ba02固体与H2SO4溶液反应制H202的反应物为Ba02和H2SO4，产物为H202，根据原子守恒可知另一种产物为硫酸钡，即：Ba02+H2SO4=H202+BaSO4↓，由图可知酸性条件下，H202分解的速率慢，
故答案为：Ba02+H2SO4=H202+BaSO4↓；制备H202的环境为酸性环境，H202分解速率较慢．

点评 此题考查外界因素对化学反应速率的影响，注意控制变量法，此题综合性较强，难度适中．

练习册系列答案
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3．下列说法不正确的是（　　）
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1．下列说法不正确的是（　　）
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8．有机物W在氧气中燃烧只生成二氧化碳和水，W的转化关系如下图所示：

已知部分信息如下：
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（4）写出W的结构简式：
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7．“碘钟”实验中，3I-+S2O${\;}_{8}^{2-}$═I${\;}_{3}^{-}$+2SO${\;}_{4}^{2-}$的反应速率可以用I${\;}_{3}^{-}$与加入的淀粉溶液显蓝色的时间t来度量，t越小，反应速率越大．某探究性学习小组在20℃进行实验，得到的数据如下表：
实验编号①②③④⑤
c（I-）/mol/L0.0400.0800.0800.1600.120
c（S2O${\;}_{8}^{2-}$）/mol/L0.0400.0400.0800.0200.040
t/s88.044.022.044.0t1
回答下列问题：
（1）该实验的目的是：研究反应物I-与S2O82-的浓度对反应速率的影响．
（2）根据①、②、⑤三个实验的数据，推测显色时间t1=29.3s．
（3）温度对该反应的反应速率的影响符合一般规律，若在40℃下进行编号③对应浓度的实验，显色时间t2的范围为A（填字母）．
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（4）通过分析比较上表数据，得到的结论反应速率与反应物起始浓度乘积成正比（或显色时间与反应物起始浓度乘积成反比．
14．金属钛（Ti）性能优越，被称为“亲生物金属”．工业上以钛铁矿（主要成分FeTiO3，含FeO、Al2O3、SiO2等杂质）为主要原料冶炼金属钛，其生产的工艺流程图如图：

已知：①2H2SO4（浓）+FeTiO3=TiOSO4+FeSO4+2H2O
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（1）步骤I中发生反应的离子方程式：Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O，SiO2+2OH-=SiO32-+H2O．
（2）25℃时，难溶电解质形成沉淀与pH关系如表
pHFe（OH）3Fe（OH）2Mg（OH）2Ti（OH）2
开始沉淀1.14.571
完全沉淀2.86.49.22.7
TiO（OH）2溶度积Ksp=1×10-29
a．步骤II加入铁屑原因是将Fe3+转化为Fe2+，防止Fe3+与TiO2+同时生成沉淀．
b．向溶液II中加入Na2CO3粉末的作用是调节PH，生成TiO（OH）2溶液．溶液Ⅱ中大量含有的阳离子有TiO2+、Fe2+、H+．
（3）TiCl4→Ti反应后得到Mg、MgCl2、Ti的混合物，可采用真空蒸馏的方法分离得到Ti．
①写出由TiO2制取TiCl4的化学方程式TiO2+2Cl2+2C$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$TiCl4+2CO．
②依据如表信息，需加热的温度略高于1412℃即可．
TiCl4MgMgCl2Ti
熔点/℃-25.0648.87141667
沸点/℃136.4109014123287
（4）为了测定绿矾（FeSO4•7H2O）的含量，称取2.850g绿矾样品配置成250mL溶液，取25.00mL用0.01mol/L酸性KMnO4溶液进行滴定（5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O）．消耗KMnO4溶液的体积为20mL计算上述样品中FeSO4•7H2O的质量分数为97.5%．
11．甘氨酸亚铁络合物[化学式为（NH2CH2COO）2Fe]是常用的补铁剂，其合成方法如下：

（1）通入N2的作用是防止Fe2+被氧气氧化或搅拌以加快化学反应速率．
（2）已知甘氨酸显弱酸性，其结构简式为NH2CH2COOH，甘氨酸亚铁络合物易溶于水且在水中难电离，写出“水浴加热”过程中生成甘氨酸亚铁络合物的反应的离子方程式2NH2CH2COOH+Fe=（NH2CH2COO）2Fe+H2↑
2NH2CH2COOH+Fe2+?（NH2CH2COO）2Fe+2H+．
（3）抽滤的好处是加快过滤的速度，从“母液”中回收有机溶剂的方法是蒸馏．
（4）“粗品纯化”的操作为蒸馏水洗涤、无水乙醇（或丙酮等）洗涤、干燥，其中干燥过程使用的设备最好选用真空干燥机（填“常压干燥机”或“真空干燥机”）．
（5）有文献指出，若在“水浴加热”过程中投入适量的石灰石，则能同时提高产品的产率和纯度，请解释原因：石灰石消耗H+，使H+浓度降低，有利于反应向生成甘氨酸亚铁络合物的方向进行；同时，Ca2+与SO42-反应生成CaSO4沉淀，降低了杂质离子SO42-的浓度．
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12．锂-磷酸氧铜电池正极的活性物质是Cu4O（PO4）2，可通过下列反应制备：2Na3PO4+4CuSO4+2NH3•H2O=Cu4O（PO4）2↓+3Na2SO4+（NH4）2SO4+H2O
（1）写出基态Cu2+的外围电子排布式：[Ar]3d9．
（2）与 Cu 同周期的元素中，与铜原子最外层电子数相等的元素还有K、Cr（填元素符号）．
（3）上述反应方程式中，反应物混合溶液中可以互为等电子体的离子有PO43- 和SO42-．
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（5）在硫酸铜溶液中加入过量KCN，生成配合物[Cu（CN）4]2-，则1mol CN-中含有的π键的数目为2NA，若此配离子与[Cu（H2O）4]2+结构相似，则此配离子的空间构型为：正四面体．
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（7）Cu元素与H元素可形成一种红色化合物，其晶体结构单元如图2所示．则该化合物的化学式为CuH．
（8）铜晶体为面心立方最密堆积，铜的原子半径为127.8pm，列式计算晶体铜的密度9.0g/cm3．

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