题目内容
为了研究外界条件对H2O2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1 mol/L 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;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中。 | 试管A中产生气泡量减少;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。 |
(2)实验①的目的是________。
(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_______(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最快的是______(填“A”或“B”或“C”)。
(5)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_________,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_______。
②定量分析:用图乙所示装置做对照实验,实验时均以生成40 mL气体为准,其他可能影响实验的因素均已忽略。实验中需要测量的数据是_________。
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(2)研究温度对H2O2分解速率的影响 (2分)
(3)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(2分)
(4)A (1分)
(5)①溶液中气泡产生的速率 (1分)排除氯离子的干扰(其他合理答案也给分)(1分)
②收集40mL气体所需的时间(1分)(其它合理答案同样给分)
解析
某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响,进行了如下实验:
[实验原理]2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4 === K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
[实验内容及记录]
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实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
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|
0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
0.2mol/L KMnO4溶液 |
3 mol/L 稀硫酸 |
||
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1 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
4.0 |
|
2 |
3.0 |
3.0 |
2.0 |
2.0 |
5.2 |
|
3 |
3.0 |
4.0 |
1.0 |
2.0 |
6.4 |
请回答:
(1)根据上表中的实验数据,可以得到的结论是 。
(2)利用实验1中数据计算,用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为:υ(KMnO4) = 。
(3)该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图,如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现,该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设,并继续进行实验探究。
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①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案,并填写表中空白。
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实验编号 |
室温下,试管中所加试剂及其用量 / mL |
再向试管中加入少量固体 |
室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min |
|||
|
0.6 mol/L H2C2O4溶液 |
H2O |
0.2 mol/L KMnO4溶液 |
3 mol/L 稀硫酸 |
|||
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4 |
3.0 |
2.0 |
3.0 |
2.0 |
|
t |
③若该小组同学提出的假设成立,应观察到的现象是 。