Question

【題目】氯化鐵（FeCl3）溶液能對過氧化氫的分解起催化作用，某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下，探究過氧化氫濃度對過氧化氫分解速率的影響。寫出本實(shí)驗(yàn)發(fā)生反應(yīng)的文字表達(dá)式______________。

（1）分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中，注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液，如圖觀察到________________，就可以粗略判斷，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為進(jìn)一步判斷上述實(shí)驗(yàn)結(jié)論的準(zhǔn)確性，運(yùn)用如圖，小剛同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計。

（2）[方案一]在不同過氧化氫濃度下，測定收集相同體積的氣體所需時間；

[方案二]在不同過氧化氫濃度下，測定____________；

物理量 實(shí)驗(yàn)序號	30%H2O2溶液的體積（mL）	2%FeCl3溶液的體積（mL）	加入H2O的體積（mL）	反應(yīng)的時間（min）	生成O2的體積（mL）
1	5	x	20	5	V1
2	10	3	15	y	V2

方案二的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果：

①表中x＝____，y＝____．

②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過測量，若V1___V2（填“＞”“＝”或“＜”），說明___________．

（3）除了過氧化氫濃度之外，還有哪些因素能影響它分解生成氧氣的速率？請任意選擇一種并寫出實(shí)驗(yàn)方案_____________。

Answer 1

【答案】過氧化氫水+氧氣 氣泡生成的速度 相同時間收集的氣體的體積 3 5 ＜ 相同條件下，過氧化氫溶液濃度越大分解越快 催化劑的質(zhì)量；常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中，分別加入不同質(zhì)量的MnO2，然后將錐形瓶分別放于相同溫度的水中，測量各生成一瓶（相同體積）O2 所需的時間（答案合理即可）

【解析】

解：過氧化氫在氯化鐵溶液的催化下生成水和氧氣，對應(yīng)的文字表達(dá)式：過氧化氫水+氧氣；

（1）可以通過氣泡生成的速度，就可以粗略判斷，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果；

（2）[方案一]在不同過氧化氫濃度下，測定收集相同氣體體積所需時間；

[方案二]在不同過氧化氫濃度下，測定相同時間收集的氣體的體積；

①方案二的實(shí)驗(yàn)測量結(jié)果（這個數(shù)據(jù)要看的懂才能很好理解，選用的是同一種質(zhì)量分?jǐn)?shù)的過氧化氫溶液，不同的體積，但是采取加入水而最后溶液的體積還是相等的，也就是表格中第二列和第四列之和相等，此時溶液體積相等，但是溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同，由于是不同濃度下的過氧化氫，所以加入的氯化鐵溶液體積也應(yīng)該相同，相同時間產(chǎn)生的氧氣的體積多少，所以反應(yīng)時間也相同）所以表中x=3，y=5

②實(shí)驗(yàn)結(jié)論：通過測量，若V1＜V2（填“＞”“=”或“＜”），說明 反應(yīng)物的濃度越高，反應(yīng)速度越快；

（3）催化劑的質(zhì)量可能影響它分解生成氧氣的速率；方案：常溫下，在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中，分別加入不同質(zhì)量的MnO2，然后將錐形瓶分別放于相同溫度的水中，測量各生成一瓶（相同體積）O2 所需的時間。