Question

【題目】某研究小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，探究常溫下催化劑對過氧化氫分解反應(yīng)的影響。

	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
實(shí)驗(yàn)操作 示意圖
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	有極少量氣泡產(chǎn)生	產(chǎn)生氣泡速率略有加快	產(chǎn)生氣泡速率明顯加快

（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ的作用是_______________。

（2）實(shí)驗(yàn)Ⅲ中反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)Ⅰ～Ⅲ中現(xiàn)象的不同，可以得出的結(jié)論是：

①使用合適的催化劑，可提高雙氧水分解的反應(yīng)速率；

②_______________。

（4）在一定溫度下，10 mL 0.40 mol/L，H2O2溶液發(fā)生催化分解。不同時(shí)刻測得生成O2的體積（已折算為標(biāo)準(zhǔn)狀況）如下表所示：

t/min	0	2	4	6	8	10
V（O2）/mL	0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

0~6 min，以H2O2的濃度變化表示的反應(yīng)速率為v（H2O2）＝_________mol/（L·min）。（計(jì)算結(jié)果精確到0.001）

Answer 1

【答案】 對照實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度變化無關(guān) 2H2O22H2O＋O2↑ 不同催化劑的催化效率（效果）不同 0.033

【解析】（1）實(shí)驗(yàn)Ⅰ中加入1mL水是讓溶液總體積相同，確保雙氧水的濃度相同，但沒加催化劑，與Ⅱ、Ⅲ相同，作對照實(shí)驗(yàn)，證明實(shí)驗(yàn)Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度無關(guān)；（2）雙氧水分解產(chǎn)生水和氧氣，三氯化鐵作催化劑，反應(yīng)方程式為：2H2O22H2O+O2↑；（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化劑時(shí)化學(xué)反應(yīng)速率不同，說明催化劑具有選擇性，即不同催化劑的催化效率不同；（4）0～6min中，收集到的氧氣在標(biāo)況下的體積為22.4mL，物質(zhì)的量為0.001mol，根據(jù)關(guān)系式：2H2O2～O2可知雙氧水分解的物的量為0.002mol，

所以雙氧水濃度改變量△c=，v==≈0.033mol/（Lmin）。