题目内容
(6分)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 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 。写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式
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(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 ,检查该装置气密性的方法是
,实验中需要测量的数据是 。
(6×1’=6分)⑴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;
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控制阳离子相同,排除阳离子的干扰,2H2O2 ==2H2O+O2↑;
⑵分液漏斗;关闭A处活塞,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)。
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 。