Question

7．Ⅰ．驗(yàn)小組對(duì)H₂O₂的分解做了如下探究．下表是該實(shí)驗(yàn)小組研究影響H₂O₂分解速率的因素時(shí)記錄的一組數(shù)據(jù)，將質(zhì)量相同但狀態(tài)不同的MnO₂分別加入盛有15ml 5%的H₂O₂溶液的大試管中，并用帶火星的木條測(cè)試，結(jié)果如下：

MnO2	觸摸試管情況	觀察結(jié)果	反應(yīng)完成所需的時(shí)間
粉末狀	很燙	劇烈反應(yīng)，帶火星的木條復(fù)燃	3.5min
塊狀	微熱	反應(yīng)較慢，火星紅亮但木條未復(fù)燃	30min

（1）寫出上述實(shí)驗(yàn)中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，催化劑的催化效果與催化劑的顆粒大小有關(guān)．
Ⅱ．研究知Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解也具有催化作用，為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，某研究小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)．回答相關(guān)問題：
（3）定性分析：如圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢，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，其理由是控制陰離子相同，排除陰離子的干擾．

（4）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)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略．圖中儀器A的名稱為分液漏斗，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是收集40 mL氣體所需要的時(shí)間．

Answer 1

分析 （1）在二氧化錳作催化劑條件下，雙氧水分解生成水和氧氣；
（2）比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)知，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)只有催化劑表面積不同其它因素完全相同，導(dǎo)致兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率不同；
（3）探究Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，必須保持其他的條件相同，所以將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，可以避免由于陰離子不同造成的干擾；
（4）該儀器是分液漏斗，催化效率越高，則一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體越多．

解答 解：（1）在二氧化錳作催化劑條件下，雙氧水分解生成水和氧氣，反應(yīng)方程式為2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂ $\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（2）比較兩個(gè)實(shí)驗(yàn)知，這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)只有催化劑表面積不同其它因素完全相同，導(dǎo)致兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中化學(xué)反應(yīng)速率不同，所以影響催化效果的是催化劑的顆粒大小，故答案為：催化劑的顆粒大�。�
（3）在探究Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果是，必須保持其他的條件相同，所以將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，可以避免由于陰離子不同造成的干擾，
故答案為：反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢；控制陰離子相同，排除陰離子的干擾；
（4）由圖可知，A為分液漏斗．定量比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，可以通過測(cè)定產(chǎn)生40mL的氣體所需的時(shí)間來比較．產(chǎn)生40mL的氣體所需的時(shí)間越短，則催化效果越好，
故答案為：分液漏斗；收集40 mL氣體所需要的時(shí)間．

點(diǎn)評(píng) 本題考查探究影響化學(xué)反應(yīng)速率因素，側(cè)重考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作及實(shí)驗(yàn)分析、歸納總結(jié)能力，探究化學(xué)反應(yīng)速率影響因素時(shí)必須只有一個(gè)因素不同其它因素必須完全相同，否則無法得出正確結(jié)論，如（3）將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，題目難度不大．