Question

【題目】（I）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為確定過(guò)氧化氫分解的最佳催化條件，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時(shí)間數(shù)據(jù)如下表：

請(qǐng)回答下列問(wèn)題:

（1）盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是__________。

（2）如何檢驗(yàn)該套裝置的氣密性__________。

（3）相同濃度的過(guò)氧化氫，其分解速率隨著二氧化錳用量的增加而__________。

（4）從實(shí)驗(yàn)效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮，雙氧水的濃度相同時(shí)，加入______g的二氧化錳為較佳選擇。

（5）某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認(rèn)為:“當(dāng)用相同質(zhì)量的二氧化錳時(shí)，雙氧水的濃度越小，所需要的時(shí)間就越少，亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確_______，理由是__________。(提示：H2O2的密度可認(rèn)為近似相等)。

(II)在如圖所示的量熱計(jì)中，將100mL0.50mol/LCH3COOH溶液與100mL0.55mol/LNaOH溶液混合。溫度從25.0℃升高到27.7℃。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)(量熱計(jì)各部件每升高1℃所需的熱量)是150.5J/℃生成溶液的比熱容為4.184J·g-1·℃-1,溶液的密度均近似為1g/mL。

（1）試求CH3COOH的中和熱△H=__________。

（2）CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1kJ/mol,則請(qǐng)你分析在(1)中測(cè)得的實(shí)驗(yàn)值偏差可能的原因_____________。

（3）實(shí)驗(yàn)中NaOH過(guò)量的目的是_____________。

Answer 1

【答案】 分液漏斗 加快 0.3 關(guān)閉分液潮斗活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段時(shí)間后活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性好 不正確 H2O2的濃度擴(kuò)大二倍(從1.5%→3.0%)，但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小得多 -53.3kJ/mol 量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好 酸堿溶液混合不迅速 溫度計(jì)不夠精確等 使堿稍稍過(guò)量，為了能保證CH3COOH溶液完全被中和，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度

【解析】試題分析：（Ⅰ）（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知，盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是分液漏斗；

（2）根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段時(shí)間后活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性好。

（3）由表中數(shù)據(jù)可知，雙氧水的量相同，加入的二氧化錳質(zhì)量越多，反應(yīng)所需的時(shí)間越短，說(shuō)明反應(yīng)速率越快，故答案為：加快；

（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在雙氧水的濃度相同時(shí)，加入0.3g二氧化錳與加入0.1g二氧化錳對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率影響相差較大，加入0.3g二氧化錳與加入0.5g二氧化錳對(duì)反應(yīng)速率的影響相差不是很大，所以加入二氧化錳的最佳量為0.3g，故答案為：0.3；

（5）從表中數(shù)據(jù)可知，相同體積3.0%的雙氧水中的溶質(zhì)含量是1.5%的雙氧水中溶質(zhì)含量的二倍，但反應(yīng)的時(shí)間卻比其反應(yīng)時(shí)間的二倍小得多，由反應(yīng)速率計(jì)算公式（v=△c÷△t）可得出，此實(shí)驗(yàn)條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快。

（Ⅱ）：（1）CH3COOH的中和熱Q=△H=Q=-cm△T＝

＝-5.33×104Jmol-1=-53.3 kJmol-1。

（2）CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1KJ· mol-1，這說(shuō)明測(cè)量值偏小，這是由于醋酸是弱酸，電離吸熱，也可能是①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等。

（3）酸和堿反應(yīng)測(cè)中和熱時(shí)，為了保證一方全部反應(yīng)，往往需要另一試劑稍稍過(guò)量，減少實(shí)驗(yàn)誤差。