為比較Fe3+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。請回答相關問題：

 

（1）定性分析：如圖甲可通過觀察                                        現(xiàn)象，定性比較得出結論。有同學提出將Cu SO4改為CuCl2更為合理，其理由是      　　　　　，

（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               ，實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是   　         　         。

（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。

①實驗時放出氣體的總體積是              mL。

②A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為_____＞____＞____＞____。

③解釋反應速率變化的原因                                                    。

 

【答案】

（1）單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的快慢； 消除陰離子不同對實驗的干擾（控制變量的數(shù)量）

（2）分液漏斗；    產(chǎn)生40mL氣體所需的時間

（3）① 60 ；   ②  D>C>B>A；    ③隨著反應的進行，反應物濃度減小，反應速率減慢

【解析】（1）要比較反應的快慢，可以通過觀察單位時間內(nèi)產(chǎn)生氣泡的快慢來實現(xiàn)。為了消除陰離子的不同對實驗的干擾，采用氯化銅更合理。

（2）根據(jù)儀器的結構可知，是分液漏斗。可以通過測量 產(chǎn)生40mL氣體所需的時間來比較反應速率大小。

（3）根據(jù)圖像可知，當反應中產(chǎn)生60ml氣體時，體積就不再發(fā)生變化，實驗氣體的總體積時60ml。根據(jù)縱坐標的體積差可知，A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為 D>C>B>A。由于隨著反應的進行，反應物濃度逐漸減小，反應速率逐漸減慢。

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：

現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含陰、陽離子互不相同，分別含有五種陽離子Na+、Al3+、Mg2+、Ba2+、Fe3+和五種陰離子Cl-、OH-、NO3-、CO32-、X中的一種．
（1）某同學通過比較分析，認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是
Na2CO3
Na2CO3
和
Ba（OH）2
Ba（OH）2
（填化學式）．
（2）為了確定X，現(xiàn)將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B．含X的物質(zhì)記為C．當C與B的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當C與A的溶液混合時產(chǎn)生棕黃色沉淀，向該沉淀中滴入稀硝酸時沉淀部分溶解，最后有白色沉淀剩余．則X為
B
B
（填序號）．
A.SO32-
B.SO42-
C.CH3COO-
D.SiO32-
（3）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)．則物質(zhì)D一定含有上述離子中的
NO3-
NO3-
（填相應的離子符號）．有關反應的離子方程式為
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+2NO↑+4H2O
3Cu+8H++2NO3-=3Cu2+2NO↑+4H2O
．
（4）利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì)，可以檢驗出D、E中的陽離子．請簡述實驗操作步驟、現(xiàn)象及結論：
取少量D的溶液與試管中，逐漸進入Ba（OH）2溶液至過量，先出現(xiàn)白色沉淀后溶解，則D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，則D中含有Mg2+
取少量D的溶液與試管中，逐漸進入Ba（OH）2溶液至過量，先出現(xiàn)白色沉淀后溶解，則D中含有Al3+，若生成的白色沉淀不溶解，則D中含有Mg2+
．

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科目：高中化學 來源： 題型：

現(xiàn)有五種可溶性物質(zhì)A、B、C、D、E，它們所含的陰、陽離子互不相同，分別含有五種陽離子Na+、A
l
3+
 
、M
g
2+
 
、B
a
2+
 
、F
e
3+
 
和五種陰離子Cl-、OH-、N
O
-
3
、C
O
2-
3
、X中的一種．
（1）某同學通過比較分析，認為無需檢驗就可判斷其中必有的兩種物質(zhì)是
 
和
 
（填化學式）．
（2）為了確定X，觀將（1）中的兩種物質(zhì)記為A和B，當C與B的溶液混合時，產(chǎn)生紅褐色沉淀和無色無味氣體；當C與A的溶液混合時產(chǎn)生棕灰色沉淀，向該沉淀中滴入稀HNO3，沉淀部分溶解，最后留有白色沉淀不再溶解．則：
①X為
 
．
A.S
O
2-
3
      B.S
O
2-
4
      C.CH3COO-    D.Si
O
2-
3

②A中的化學鍵類型為
 
．
③B的水溶液中所有離子的濃度由大到小的順序為
 
（用離子符號表示）．
④將0.02mol的A與0.01mol的C同時溶解在足量的蒸餾水中，充分反應后，最終所得沉淀的質(zhì)量為
 
（精確到0.1g）．
⑤利用上述已經(jīng)確定的物質(zhì)，可以檢驗出D、E中的陽離子．請簡述實驗操作步驟、現(xiàn)象及結論：
 
．
（3）將Cu投入到裝有D溶液的試管中，Cu不溶解；再滴加稀H2SO4，Cu逐漸溶解，管口附近有紅棕色氣體出現(xiàn)．則物質(zhì)D一定含有上述離子中的
 
（填相應的離子符號）．有關反應的離子方程式為
 
．

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科目：高中化學 來源：2011-2012學年山西省山大附中高一下學期期末考試化學試卷（帶解析） 題型：實驗題

為比較Fe3+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。請回答相關問題：
 
（1）定性分析：如圖甲可通過觀察                                      現(xiàn)象，定性比較得出結論。有同學提出將Cu SO4改為CuCl2更為合理，其理由是      　　　　　，
（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             ，實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是  　        　        。
（3）加入0.10 mol MnO2粉末于50 mL H2O2溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。
①實驗時放出氣體的總體積是             mL。
②A、B、C、D各點反應速率快慢的順序為_____＞____＞____＞____。
③解釋反應速率變化的原因                                                   。

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科目：高中化學 來源： 題型：

為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果，甲、乙同學分別設計了如圖一、圖二所示的實驗。

　　 (1) H2O2分解的化學方程式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。


圖一　　　　　　　　　　　　　　　　 圖二

（2）圖一所示實驗能定性說明反應快慢的依據(jù)是 _______________________________;

　圖二所示實驗能說明反應快慢的數(shù)據(jù)是____________________________________。

（3）① 用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：

Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)　 △H= ＋ 64.39 kJ/mol

2H2O2(l)=2H2O(l) + O2(g)　　　 △H= ﹣196. 46 kJ/mol

　　 H2(g) + 1/2O2(g) = H2O(l)　　　 △H= ﹣285. 84 kJ/mol

在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2+ 和H2O的熱化學方程式為：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 ② 控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10% H2O2和3 .0 mol/L H2SO4的混

　　 合溶液處理，測得不同溫度下銅的平均溶解速率（見下表）。

溫度（℃）

20

30

40

50

60

70

80

銅平均溶解速率　　 （×10—3 mol·L－1·min－1）

7.34

8.01

9.25

7.98

7.24

6.73

5.76

當溫度高于40℃時，銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降，其主要原因

是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

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