Question

【題目】H2O2作為氧化劑在反應時不產生污染物被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關注。為比較Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。請回答下列問題：

（1）定性分析：圖甲可通過觀察_______________________定性比較得出結論。有同學提出將FeCl3溶液改為Fe2(SO4)3溶液更合理，其理由是___________________________。

（2）定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40 mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為_________，檢查該裝置氣密性的方法是：關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段后松手，過一段時間后看_____________________，實驗中需要測量的數據是__________________________。

（3）加入MnO2粉末于H2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。

由D到A過程中，隨著反應的進行反應速率逐漸_________。（填 “加快”或“減慢”）,其變化的原因是_____________。（選填字母編號）

A.改變了反應的活化能 B.改變活化分子百分比

C.改變了反應途徑 D.改變單位體積內的分子總數

（4）課本在研究濃度對反應速率影響的實驗中，酸性高錳酸鉀和弱酸草酸反應的離子方程式為_________________________________________，反應開始一段時間后反應速率明顯提升的原因是_______________________________。

Answer 1

【答案】 產生氣泡的快慢 陰離子相同更能說明鐵離子和銅離子的催化效果 分液漏斗 注射器活塞是否復原 生成40mL氣體所需要的時間 減慢 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O 反應生成錳離子起催化作用

【解析】（1）由于反應中產生氧氣，因此利用甲實驗，可以通過觀察H2O2溶液產生氣泡的快慢，從而定性比較Fe3＋、Cu2＋的催化作用強弱；有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO4)3更為合理，其理由是可以消除陰離子不同對實驗的干擾；（2）若利用乙實驗可進行定量分析，圖中儀器A的名稱為分液漏斗，實驗時均以生成40 mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略，實驗中還需要測量的數據是產生40 mL氣體所需的時間；由于裝置中有注射器，因此檢查該裝置氣密性的方法是：關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段后松手，過一段時間后看到注射器活塞是否復原，說明裝置不漏氣；（3）由圖線可知，隨著反應的進行，反應物的濃度不斷減小，即單位體積內的分子總數逐漸減小，所以反應速率逐漸減慢，答案選D；（4）根據電子得失守恒和原子守恒可知酸性高錳酸鉀和弱酸草酸反應的離子方程式為2MnO4－+5H2C2O4+6H＋＝2Mn2＋＋10CO2↑＋8H2O，反應開始一段時間后反應速率明顯提升的原因可能是生成的錳離子起催化作用。