题目内容

1．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题．
编号操作实验现象
①分别在试管A、B中加入5mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴等浓度 FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡．试管A中不再产生气泡；试管B中产生的气泡量增大．
②另取两支试管分别加入5mL 5% H2O2溶液和5mL 10% H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生．
（1）过氧化氢分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑．
（2）实验①的目的是研究温度对H2O2分解速率的影响．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率 （用实验中提供的试剂）．
（4）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用．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：如图甲可通过观察溶液中气泡产生的速率，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．

分析 （1）在FeCl3催化作用下，过氧化氢分解生成氧气和水；
（2）实验①中试管A、B中只有温度不同，滴加FeCl3溶液双氧水的分解速率增大，现象明显；
（3）现象不明显可以提高反应速率，结合影响化学反应速率的外界因素解答；
（4）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．

解答 解：（1）过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，其反应的方程式为：2H2O22H2O+O2↑，故答案为：2H2O22H2O+O2↑；
（2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，
故答案为：研究温度对H2O2分解速率的影响；
（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，
故答案为：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率；
（4）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来判断反应速率大小，
H2O2分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe2（SO4）3使阴离子相同，这样可以控制阴离子相同，排除阴离子的干扰，更为合理，
故答案为：溶液中气泡产生的速率；控制阴离子相同，排除阴离子的干扰．

点评 本题主要考查外界条件对反应速率的影响及催化剂的作用，侧重于学生的实验探究能力的考查，解答时须注意实验的原理，难度中等．

练习册系列答案
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