Question

【題目】雙氧水（H2O2）和水都是極弱電解質(zhì)，但H2O2溶液顯酸性

（1）若把H2O2看成二元弱酸。請(qǐng)寫出其在水中的電離方程式：_________。

（2）二氧化錳是實(shí)驗(yàn)室制取氧氣的催化劑。下列是某同學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究雙氧水分解實(shí)驗(yàn)方案：

實(shí)驗(yàn)	20.0mL雙氧水溶液濃度	粉狀MnO2	溫度	待測(cè)數(shù)據(jù)
Ⅰ	5%	0.2g	20°C
Ⅱ	5%	0.5g	20°C
Ⅲ	10%	0.2g	20°C

①利用實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ，探究________對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，實(shí)驗(yàn)待測(cè)數(shù)據(jù)是_________：若在本組實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象不明顯，可采取的措施是_________________。

（3）加0.1 mol MnO2，粉末于50mL過氧化氫溶液（H2O2，ρ=1.1 gmL-1）中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時(shí)間的關(guān)系如圖所示。

①前4min內(nèi)氧氣的產(chǎn)生速率為________mLmin-1

②A、B、C、D各點(diǎn)反應(yīng)速率由快到慢的順序?yàn)?/span>_____________。

③解釋反應(yīng)速率變化的原因_________________。

④計(jì)算H2O2初始狀態(tài)的濃度______________。

Answer 1

【答案】H2O2 H++HO2-、HO2- H++O22- 濃度 收集等體積氧氣所需要的時(shí)間（或者相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積）；升高到相同的溫度 將三個(gè)實(shí)驗(yàn)升高到相同的溫度； 15mL/min D＞C＞B＞A 剛開始時(shí)受溫度和濃度兩方面的影響，速率較快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率也逐漸減小 0.107 molL1

【解析】

（1）過氧化氫是弱電解質(zhì)，屬于二元弱酸分步電離；

（2）①根據(jù)控制單一變量法，比較實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ的數(shù)據(jù)可知，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中二氧化錳的質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)溫度都是相同的，只有雙氧水溶液的濃度不同，則探究的是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響；可以通過測(cè)定收集等體積氧氣所需要的時(shí)間（或者相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積）來比較反應(yīng)速率的快慢；若在本組實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象不明顯，可采取的措施是升高到相同的溫度；

（3）①前4min內(nèi)生成60mL氧氣，根據(jù)速率單位可知，該速率用單位時(shí)間內(nèi)的體積變化來表示；

②反應(yīng)物濃度大小決定反應(yīng)速率大小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率也逐漸減��；

③2H2O2 2H2O＋O2↑反應(yīng)為放熱反應(yīng)，剛開始時(shí)受溫度和濃度兩方面的影響，速率較快，但由于隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，速率逐漸減小，綜合溫度和濃度兩方面的影響，濃度變化更大，所以速率逐漸減��；

④2H2O2 2H2O＋O2↑，該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)，在5min后，收集到的氣體體積不再增加，說明過氧化氫完全分解，由圖象可知，生成氧氣的體積為60mL，則可列比例式計(jì)算n(H2O2)，進(jìn)而計(jì)算其濃度。

（1）過氧化氫是弱電解質(zhì)，H2O2溶液顯酸性，屬于二元弱酸，分步電離，電離的方程式為：H2O2 H++HO2-、HO2- H++O22-；
故答案為：H2O2 H++HO2-、HO2- H++O22-；

（2）①比較實(shí)驗(yàn)Ⅰ和Ⅲ的數(shù)據(jù)可知，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)中二氧化錳的質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)溫度都是相同的，只有雙氧水溶液的濃度不同，則探究的是濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，可以通過測(cè)定收集等體積氧氣所需要的時(shí)間（或者相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積）來比較反應(yīng)速率的快慢；若在本組實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象不明顯，可采取的措施是將三個(gè)實(shí)驗(yàn)升高到相同的溫度；

故答案為：濃度；收集等體積氧氣所需要的時(shí)間（或者相同時(shí)間內(nèi)收集氧氣的體積）；將三個(gè)實(shí)驗(yàn)升高到相同的溫度；

（3）①前4min內(nèi)生成60mL氧氣，則氧氣的產(chǎn)生速率為；

故答案為：15mL/min；

②反應(yīng)物濃度大小決定反應(yīng)速率大小，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率也逐漸減��；

故答案為：D＞C＞B＞A；

③2H2O2 2H2O＋O2↑反應(yīng)為放熱反應(yīng)，剛開始時(shí)受溫度和濃度兩方面的影響，速率較快，但由于隨著反應(yīng)進(jìn)行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，速率逐漸減小，綜合溫度和濃度兩方面的影響，濃度變化更大（減小的較多），所以速率逐漸減小；，
故答案為：剛開始時(shí)受溫度和濃度兩方面的影響，速率較快，隨著反應(yīng)的進(jìn)行，雙氧水的濃度逐漸減小，反應(yīng)速率也逐漸減�。�

④2H2O2 2H2O＋O2↑，該反應(yīng)為不可逆反應(yīng)，在5min后，收集到的氣體體積不再增加，說明過氧化氫完全分解，由圖象可知，生成氧氣的體積為60mL，則可列比例式：
2H2O2 2H2O＋O2↑

2mol 22.4L
n(H2O2) 0.06L
，解得：n(H2O2)＝0.00536mol，所以；

故答案為：0.107 molL1。