Question

17．取等物質(zhì)的量濃度、等體積的H₂O₂溶液分別進(jìn)行H₂O₂的分解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下表所示（現(xiàn)象和結(jié)論略）

序號(hào)	條件		現(xiàn)象和結(jié)論
	溫度/℃	催化劑
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2

請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）實(shí)驗(yàn)1、2研究的是溫度對(duì)H₂O₂分解速率的影響．
（2）實(shí)驗(yàn)2、3的目的是不同催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響．
（3）加入0.1mol MnO₂粉末于50mL過(guò)氧化氫溶液（密度為1.1g•mL^-1）中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示．
①A、B、C、D四點(diǎn)的化學(xué)反應(yīng)速率快慢的順序?yàn)镈＞C＞B＞A．
②過(guò)氧化氫的初始物質(zhì)的量濃度為0.104 mol•L^-1．
③反應(yīng)進(jìn)行到2min時(shí)過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.074%．

Answer 1

分析 （1）通過(guò)比較表格中的數(shù)據(jù)的異同點(diǎn)進(jìn)行解答，實(shí)驗(yàn)1、2只有溫度不同；
（2）實(shí)驗(yàn)2、3溫度是相同的，而催化劑不同；
（3）①根據(jù)濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響判斷A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率大小；
②根據(jù)方程式計(jì)算生成58.24ml氧氣所需的過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量，進(jìn)而計(jì)算濃度；
③根據(jù)方程式計(jì)算生成44.8ml氧氣所需的過(guò)氧化氫的物質(zhì)的量，再求出溶液中剩余的過(guò)氧化氫的量，然后求出過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）實(shí)驗(yàn)1、2只有溫度不同，所以研究的是溫度對(duì)H₂O₂分解速率的影響，故答案為：溫度；
（2）實(shí)驗(yàn)2、3溫度是相同的，而催化劑不同，所以研究的是不同催化劑對(duì)反應(yīng)速率的影響，故答案為：不同催化劑對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響；
（3）①反應(yīng)物濃度大小決定反應(yīng)速率大小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，過(guò)氧化氫溶液的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率也隨著減小，A、B、C、D四點(diǎn)化學(xué)反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)镈＞C＞B＞A，
故答案為：D＞C＞B＞A；
②根據(jù)方程式計(jì)算
  2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  2mol                             22.4L
 n（H₂O₂）                    0.05824L
n（H₂O₂）=$\frac{2mol×0.05824L}{22.4L}$=0.0052mol，所以c（H₂O₂）=$\frac{0.0052mol}{0.05L}$=0.104mol•L^-1，
故答案為：0.104 mol•L^-1；
③設(shè)2min時(shí)反應(yīng)消耗的過(guò)氧化氫為xmol，
 2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  2mol                           22.4L
   x                               0.0448L
n（H₂O₂）=$\frac{2mol×0.0448L}{22.4L}$=0.004mol，
則2min時(shí)溶液中剩余的過(guò)氧化氫為0.0052mol-0.004mol=0.0012mol，則m（H₂O₂）=nM=0.0012mol×34g/mol=0.0408g，生成的氧氣的質(zhì)量為m=0.004mol×$\frac{1}{2}$×32g/mol=0.064g，則反應(yīng)進(jìn)行到2分鐘時(shí)過(guò)氧化氫的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為：$\frac{0.0408}{50×1.1-0.064}$×100%=0.074%，
故答案為：0.074%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了影響化學(xué)反應(yīng)的因素，解答這類(lèi)題時(shí)注意影響化學(xué)反應(yīng)的因素與圖表中數(shù)據(jù)對(duì)比的關(guān)系，利用相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理進(jìn)行分析解答，難度中等．