Question

11．某同学用5%的H₂O₂溶液做了一个探究实验，实验步骤如下：
步骤1：分别在2支大小相同的试管1和试管2中装入3.0mL5%的H₂O₂溶液．
步骤2：再分别往两支试管中滴入1～2滴1mol/L FeCl₃溶液，
待试管中均有适量气泡出现时，将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中，试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中，同时用排水法收集产生的气体，并记录不同时刻（min）气体的总体积（mL），数据如下：

	1	2	3	4	5	6	7	8	9
试管1	17.5	34.9	50.1	60.3	70.4	80.2	84.9	85.2	85.4
试管2	21.7	41.2	57.5	70.8	81.3	84.9	85.3	85.4	85.4

（1）向试管中加入的FeCl₃溶液的作用起催化作用，写出加入FeCl₃溶液后发生的化学反应方程式：2H₂O₂$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多的原因是：2中温度高，由此该同学可以得出的实验结论是：温度越高反应速率越快；
（3）对比每分钟内收集到的气体体积变化，前5分钟内每分钟收集到的气体体积逐渐减小的原因是：H₂O₂的浓度随着反应的进行逐渐减小；
（4）若用单位时间内收集到的气体体积表示反应的快慢，则2min到5min试管2中生成气体的速率为：$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min．（请列出计算式并将计算结果保留3位有效数字）

Answer 1

分析 （1）铁离子对过氧化氢的分解起催化作用，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）两者的温度不同，所以开始时相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多；温度越高反应速率越快；
（3）随着反应的进行过氧化氢的量逐渐减少，所以浓度逐渐变小，浓度越低反应速率越小；
（4）根据v=$\frac{△V}{△t}$分析求解．

解答 解：（1）铁离子对过氧化氢的分解起催化作用，反应方程式为：2H₂O₂$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，故答案为：起催化作用（或加快反应速率）；2H₂O₂$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中，试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中，两者的温度不同，所以开始时相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多；原因是温度越高反应速率越快，故答案为：2中温度高；温度越高反应速率越快；
（3）随着反应的进行过氧化氢的量逐渐减少，所以浓度逐渐变小，反应速率减慢，故答案为：H₂O₂的浓度随着反应的进行逐渐减小；
（4）2min到5min试管2中气体体积的变化为81.3mL-41.2mL，由v=$\frac{△V}{△t}$=$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min，故答案为：$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min．

点评 本题考查外界条件对反应速率的影响，和反应速率的计算，学生只要结合表格中和相关数据分析结合公式求解即可，比较容易．