Question

【題目】為比較Fe3+、Cu2+和MnO2對H2O2分解反應的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖甲、乙、丙所示的實驗。請回答相關問題：

(1)同學X觀察甲中兩支試管產生氣泡的快慢，由此得出Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果。其結論________(填“合理”或“不合理”)。理由是_______________________。

(2)同學Y利用乙裝置，測定相同時間內產生氣體的體積，從而探究Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果。試回答下列問題：

① 儀器A的名稱是________。

② 除了必要的試劑和圖乙所示的儀器外，還有一樣不能缺少的實驗用品是___________。

③ 實驗時組裝好裝置乙，關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段。這一操作的實驗目的是_______________________。

④ 測定氣體體積時，是否需要事先排除乙裝置內的空氣______(填“需要”或“不需要”)。

(3)同學Z利用丙裝置探究MnO2對H2O2分解的催化效果。將50 mL 雙氧水一次性加入盛有0.10 mol MnO2粉末的燒瓶中，測得標準狀況下由量氣管讀出氣體的體積[V(量氣管)]和時間(t/min)的關系如圖所示。

①圖中 b________(填“大于”、“小于”或“等于”)90 mL。

② 同學Z除了探究MnO2對H2O2分解速率的影響情況，還可得出_______________對H2O2分解速率的影響情況

Answer 1

【答案】不合理 陰離子種類不同 分液漏斗 秒表（其它合理答案也可） 檢查裝置的氣密性 不需要 小于 濃度

【解析】

(1)同學X觀察甲中兩支試管產生氣泡的快慢，由此得出Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果，不合理。催化劑能改變化學反應的速率，這里是加快速率，要證明比對分解催化效果好，要使選擇的試劑中陰離子種類相同，所以Fe3＋和Cu2＋對H2O2分解的催化效果，其結論不合理；

(2)① 儀器A的名稱是分液漏斗。

② 反應速率是根據測定相同時間內產生氣體的體積來衡量的，除了必要的試劑和圖乙所示的儀器外，還有一樣不能缺少的實驗用品是秒表；

③ 實驗時組裝好裝置乙，為保證測定相同時間內產生氣體的體積的準確性，要檢查裝置的氣密性，操作是：組裝好裝置乙，關閉A的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，松手后，看是否回到原位，回到原位證明氣密性良好；

④ 裝置乙的空氣不影響測定氣體的體積，測定氣體體積時，不需要事先排除乙裝置內的空氣；

(3)①圖中b：圖象斜率的大小反映反應速率快慢，斜率越大，反應速率越快，將50mL過氧化氫一次性加入燒瓶中，由于反應物濃度減小，反應速率減慢，3min～4min生成10mL氣體，那么2min～3min生成的氣體應大于10mL，故b小于90mL；

② 根據圖丁的斜率可知：在加入催化劑的條件下，隨著反應物濃度的降低，反應速率減慢，還可得出濃度對H2O2分解速率的影響情況。