Question

20．某實(shí)驗(yàn)小組以H₂O₂分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響．在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	反應(yīng)物	催化劑
①	10mL2% H2O2溶液	無(wú)
②	10mL5% H2O2溶液	無(wú)
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL0.1mol•L-1FeCl3溶液

（1）常溫下5% H₂O₂在FeCl₃溶液的催化作用下發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{催化劑}}{△}$2H₂O↑+O₂↑．
（2）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響．實(shí)驗(yàn)時(shí)由于沒(méi)有觀(guān)察到明顯現(xiàn)象而無(wú)法得出結(jié)論．資料顯示，通常條件下H₂O₂穩(wěn)定，不易分解．為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，你�?duì)原實(shí)驗(yàn)方案的改進(jìn)是向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑（或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放入同一熱水浴中）．
（3）實(shí)驗(yàn)③、④、⑤中，測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖．分析圖能夠得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論是堿性環(huán)境能增大H₂O₂分解的速率，酸性環(huán)境能減小H₂O₂分解的速率．

Answer 1

分析 （1）氯化鐵為催化劑，雙氧水在催化劑作用下分解生成水和氧氣；
（2）實(shí)驗(yàn)①和②的濃度不同；為了便于比較，應(yīng)在相同的條件下利用一個(gè)變量來(lái)比較；
（3）由圖可知，⑤的反應(yīng)速率最大，④的反應(yīng)速率最小，以此來(lái)解答．

解答 解：（1）常溫下5% H₂O₂在FeCl₃溶液的催化作用下發(fā)生反應(yīng)生成水和氧氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂O₂  $\frac{\underline{催化劑}}{△}$2H₂O↑+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂  $\frac{\underline{催化劑}}{△}$2H₂O↑+O₂↑；
（2）實(shí)驗(yàn)①和②的濃度不同，則該實(shí)驗(yàn)的目的為探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；為了便于比較，應(yīng)在相同的條件下利用一個(gè)變量來(lái)比較，則向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑（或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放在同一熱水浴中），
故答案為：探究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響；向反應(yīng)物中加入等量同種催化劑（或?qū)⑹⒂蟹磻?yīng)物的試管放在同一熱水浴中）；
（3）由圖可知，⑤的反應(yīng)速率最大，④的反應(yīng)速率最小，③的反應(yīng)速率居中，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案可知，堿性環(huán)境能增大H₂O₂分解的速率，酸性環(huán)境能減小H₂O₂分解的速率，
故答案為：堿性環(huán)境能增大H₂O₂分解的速率，酸性環(huán)境能減小H₂O₂分解的速率．

點(diǎn)評(píng) 本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，題目難度中等，試題側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、圖象分析的綜合能力，注意信息的利用即可解答．