Question

為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)回答相關(guān)問(wèn)題：

      

丙

（1）定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察                                   ，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將FeCl₃改為Fe₂(SO₄)₃更為合理，其理由是　　　　   　。

（2）定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其它可能影響實(shí)驗(yàn)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

                       ，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是                      。

（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖丙所示

① 寫出H₂O₂在MnO₂作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式                     　　。

②計(jì)算H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度_____________。 （請(qǐng)保留兩位有效數(shù)字）

 

Answer 1

（1）產(chǎn)生氣泡的快慢   消除陰離子不同對(duì)實(shí)驗(yàn)對(duì)干擾

（2）分液漏斗   關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過(guò)一會(huì)后看其是否回到原位      產(chǎn)生40ml氣體所需的時(shí)間

（3）2H₂O₂2H₂O＋O₂↑  0.11 mol/L

解析:（1）考查外界條件對(duì)反應(yīng)速率的影響。雙氧水分解生成氧氣，所以可以通過(guò)觀察氣泡產(chǎn)生的快慢來(lái)比較催化效果。因?yàn)槁然�鐵和硫酸銅的陰離子不同，所以為排除陰離子的干擾，用硫酸鐵比較合理。

（2）A是分液漏斗。因?yàn)橛覀?cè)是帶有活塞的針筒，所以檢查該裝置氣密性的方法是關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過(guò)一會(huì)后看其是否回到原位。要比較反應(yīng)快慢，就需要測(cè)量收集等量氣體是所需的時(shí)間。

（3）根據(jù)圖像可知50 m LH₂O₂共產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氧氣60ml，其物質(zhì)的量為

0.0027mol，根據(jù)方程式可知消耗雙氧水0.0054mol，所以其濃度約為

0.11mol/L。