4.為比較Fe2+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗.請回答下列問題:

(1)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論,有同學提出將FeCl3改為Fe2(SO43更為合理,其理由是消除陰離子不同對實驗的干擾.
(2)定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40mL氣體為準,其它可能影響實驗的因素均已忽略.圖中儀器A的名稱為分液漏斗,實驗中需要測量的是產(chǎn)生40mL氣體所需的時間.
(3)某同學要利用乙裝置測定某H2O2溶液的物質(zhì)的量濃度.在錐形瓶中加入0.10mol MnO2粉末后加入50mL 該H2O2溶液,在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖丙所示.
①寫出H2O2在MnO2作用下發(fā)生反應的化學方程式2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
②實驗中放出氣體的總體積是60mL;
③A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為D>C>B>A;
④計算H2O2的初始的物質(zhì)的量濃度0.11mol/L.(結果保留2位小數(shù))

分析 (1)比較反應速率的大小可通過生成氣泡的快慢來判斷,比較金屬陽離子的催化效果要排斥陰離子的干擾;
(2)A儀器名稱是分液漏斗,檢驗裝置氣密性的方法是:關閉分液漏斗的活塞,將注射器活塞向外拉出一段,過一會后看其是否回到原位;該反應是通過反應速率分析的,所以根據(jù)v=$\frac{△V}{△t}$分析;
(3)①在二氧化錳催化作用下,雙氧水分解生成氧氣和水;
②根據(jù)圖象確定生成氧氣的體積;
③根據(jù)v=$\frac{△V}{△t}$比較反應速率快慢;
④根據(jù)氧氣的量計算雙氧水的物質(zhì)的量,再根據(jù)C=$\frac{n}{V}$計算物質(zhì)的量濃度.

解答 解:(1)該反應中產(chǎn)生氣體,可根據(jù)生成氣泡的快慢判斷,氯化鐵和硫酸銅中陰陽離子都不同,無法判斷是陰離子起作用還是陽離子起作用,硫酸鈉和硫酸銅陰離子相同,可以消除陰離子不同對實驗的干擾,
故答案為:產(chǎn)生氣泡的快慢;消除陰離子不同對實驗的干擾;
(2)A儀器名稱是分液漏斗,根據(jù)v=$\frac{△V}{△t}$知,還需要測定產(chǎn)生40mL氣體所需的時間,
故答案為:分液漏斗;產(chǎn)生40mL氣體所需的時間;
(3)①在二氧化錳作催化劑條件下,雙氧水分解生成水和氧氣,反應方程式為:2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑,
故答案為:2H2O2 $\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
②根據(jù)圖象知,第4分鐘時,隨著時間的推移,氣體體積不變,所以實驗時放出氣體的總體積是60 mL,
故答案為:60;
③根據(jù)v=$\frac{△V}{△t}$知,A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為D>C>B>A,
故答案為:D>C>B>A;
④設雙氧水的物質(zhì)的量為x,
2H2O2$\frac{\underline{\;MnO_{2}\;}}{\;}$2H2O+O2
2mol           22.4L
x              0.06L
x=0.0054mol,
所以其物質(zhì)的量濃度=$\frac{0.0054mol}{0.05L}$=0.11 mol•L-1
故答案為:0.11mol/L.

點評 本題考查實驗方案設計,側(cè)重于綜合考查學生的實驗設計和分析能力,根據(jù)v=$\frac{△V}{△t}$來設計實驗,通過得到氣體的體積和時間的關系確定影響反應速率的因素,題目難度中等.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

14.欲探究某礦石可能是由FeCO3、SiO2、Al2O3中的一種或幾種組成,探究過程如下圖所示.

(1)下列說法正確的是ac.
a.酸性:H2CO3>H2SiO3          b.結合質(zhì)子的能力:CO32->AlO2->HCO3-
c.穩(wěn)定性:H2O>CH4>SiH4       d.離子半徑:O2-<Al3+
(2)該礦石的組成是FeCO3和SiO2,濾渣和NaOH溶液反應的離子方程式是SiO2+2OH-=SiO32-+H2O.
(3)該礦石和1mol?L-1HNO3反應的離子方程式3FeCO3+10H++NO3-=3Fe3++3CO2↑+NO↑+5H2O.
(4)工業(yè)上依據(jù)上述實驗原理處理該礦石,將反應池逸出的氣體與一定量的O2混合循環(huán)通入反應池中,用化學方程式解釋該方法的目的:NO循環(huán)使用能減少環(huán)境污染,NO跟H2O、O2反應后又得到硝酸提高原料利用率;若按以上方案:NO與O2循環(huán)通入反應池處理該礦石2.36×103 kg,得到濾渣1.2×103 kg,理論上至少需要1mol.L-1HNO3的體積為3×104L.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

15.類比(比較)是研究物質(zhì)性質(zhì)的常用方法之一,可預測許多物質(zhì)的性質(zhì).但類比是相對的,不能違背客觀實際.下列說法正確的是( 。
A.Na、Mg與水反應產(chǎn)生堿和氫氣,F(xiàn)e與在一定條件下水反應也生成堿和氫氣
B.CaC2能水解:CaC2+2H2O═Ca(OH)2+C2H2↑;則Al4C3也能水解:Al4C3+12H2O═4Al(OH)3↓+3CH4
C.Fe能置換硫酸銅溶液的銅;則Na也能置換硫酸銅溶液的銅
D.工業(yè)上電解熔融MgCl2的制取金屬鎂;則也可以用電解熔融AlCl3的制取金屬鋁

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

12.燃燒4.6g某有機物,生成0.2molCO2和5.4g水.
(1)由此條件可知該有機物一定含C、H元素.
(2)已知該機物的相對分子質(zhì)量是46.
①則該有機物的分子式為:C2H6O;
②核磁共振氫譜檢測該有機物共有三種氫,寫出該 有機物的結構簡式CH3CH2OH;
③試推測該有機物具有什么樣的化學性質(zhì)?并寫出相關的化學方程式.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

19.下列實驗能成功的是(  )
A.氯乙烷與NaOH溶液共熱,在水解后的溶液中加入硫酸,再加入AgNO3溶液檢驗Cl-
B.將電石和水反應后的氣體通入溴水中,如果溴水褪色,證明乙炔和溴發(fā)生了反應
C.實驗室制溴苯時,將苯與液溴混合后加到有鐵絲的反應容器中
D.向苯酚濃溶液中滴入少量濃溴水可觀察到白色三溴苯酚沉淀

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

9.如圖是實驗室進行氨氣還原氧化銅的實驗,并檢驗反應產(chǎn)物的裝置,如圖:

實驗現(xiàn)象記錄如下:①黑色氧化銅粉末變?yōu)楣饬良t色;②無水硫酸銅粉末變藍色;③集氣瓶中收集到一種無色氣體.
請回答下列問題:
(1)裝置A中盛放濃氨水的儀器名稱是分液漏斗,裝置A是制備氨氣的發(fā)生裝置,寫出裝置中發(fā)生的化學反應方程式:CaO+H2O=Ca(OH)2,NH3•H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+H2O
(2)虛線框內(nèi)是否應添加必要的干燥裝置是(填”是”或”否”).若需要,應選擇的干燥裝置是Ⅰ(填編號,若不需要,該空可不填)
(3)根據(jù)反應現(xiàn)象寫出硬質(zhì)玻璃管中CuO粉末處發(fā)生反應的化學方程式:2NH3+3CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Cu+N2+3H2O
(4)實驗室制取氨氣有多種方法,寫出使用”固-固加熱型”裝置制取氨氣的化學方程式為2NH4Cl+Ca(OH)2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CaCl2+2NH3↑+2H2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

16.有機物A~E的轉(zhuǎn)化關系如下所示.1molA能與1molBr2恰好完全反應;E的分子式為C5H10O3,1molE分別與Na、NaHCO3反應,消耗兩者物質(zhì)的量之比為2:1,氫核磁共振譜分析E有5組不同的特征峰.F分子結構中含有一個六元環(huán).已知:

(1)E中含有的官能團名稱是羧基、羥基,E的結構簡式是
(2)寫出B→C的化學方程式+2NaOH$→_{△}^{水}$+2NaBr,反應類型取代反應
(3)寫出C→D的化學方程式2+O2+O2$\stackrel{催化劑}{→}$2+2H2O,反應類型氧化反應
(4)E轉(zhuǎn)化為F過程中,可能發(fā)生多種副反應,寫出含5個碳原子的副產(chǎn)物的結構簡式

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:解答題

13.(1)過渡金屬元素鐵能形成多種配合物,如:[Fe(H2NCONH26](NO33[三硝酸六尿素合鐵(Ⅲ)]和Fe(CO)x等.
①基態(tài)Fe3+的M層電子排布式為3s23p63d5
②配合物Fe(CO)x的中心原子價電子數(shù)與配體提供電子數(shù)之和為18,則x=5. Fe(CO)x常溫下呈液態(tài),熔點為-20.5℃,沸點為103℃,易溶于非極性溶劑,據(jù)此可判斷Fe(CO)x晶體屬于分子晶體(填晶體類型);
(2)O和Na形成的一種只含有離子鍵的離子化合物的晶胞結構如圖,距一個陰離子周圍最近的所有陽離子為頂點構成的幾何體為立方體.已知該晶胞的密度為ρ g/cm3,阿伏加德羅常數(shù)為NA,求晶胞邊長 a=$\root{3}{\frac{248}{ρ{N}_{A}}}$cm. (用含ρ、NA的計算式表示)
(3)下列有關的說法正確的是BC.
A.第一電離能大。篠>P>Si
B.電負性順序:C<N<O<F
C.因為晶格能CaO比KCl高,所以KCl比CaO熔點低
D.SO2與CO2的化學性質(zhì)類似,分子結構也都呈直線型,相同條件下SO2的溶解度更大
E.分子晶體中,共價鍵鍵能越大,該分子晶體的熔沸點越高
(4)原子序數(shù)小于36的X、Y、Z、W四種元素,其中X是形成化合物種類最多的元素,Y原子基態(tài)時最外層電子數(shù)是其內(nèi)層電子數(shù)的2倍,Z原子基態(tài)時2p原子軌道上有3個未成對的電子,W的原子序數(shù)為29.回答下列問題:
①Y2X2分子中Y原子軌道的雜化類型為sp雜化,1mol Y2X2含有σ鍵的數(shù)目為3NA或3×6.02×1023個.
②化合物ZX3的沸點比化合物YX4的高,其主要原因是NH3分子存在氫鍵.
③元素Y的一種氧化物與元素Z的一種氧化物互為等電子體,元素Z的這種氧化物的分子式是N2O.

查看答案和解析>>

科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

14.元素鈷的+3價配合物化學式為CoClm•nNH3,中心原子的配位數(shù)為6,NH3只做配體.若lmol該配合物的水溶液與足量AgN03反應,生成2mol AgCl,則m和n的值是(  )
A.m=5,n=lB.m=3,n=5C.m=3,n=4D.m=3,n=6

查看答案和解析>>

同步練習冊答案