Question

（7分）同學們通過查閱資料知道，過氧化氫分解反應的催化劑除二氧化錳外，還有氯化鐵溶液、氯化銅溶液中的金屬離子和土豆中含有的過氧化氫酶。同學們通過如下實驗進行相關(guān)研究。

實驗一：驗證二氧化錳能加快過氧化氫的分解速率

分別取5 mL 5%的過氧化氫溶液于兩支試管中，向B中試管內(nèi)加入少量二氧化錳（如上圖所示）。A中帶火星的木條不復燃，B中帶火星的木條復燃，實驗證明二氧化錳加快了過氧化氫的分解速率。A中木條不復燃的原因是       ，B中反應的化學方程式是      。

實驗二：研究催化劑的某些因素對過氧化氫分解速率的影響 

方案Ⅰ：分別取20 mL 5%的過氧化氫溶液于3個大小相同的錐形瓶中。向其中兩個錐形瓶中分別加入含相同數(shù)目金屬離子的氯化鐵溶液和氯化銅溶液，分別連接傳感器測體系壓強（如右圖所示）。測定數(shù)據(jù)如下表所示：

時間/s 試劑    壓強/KPa	0	60	120	180	240	300
20mL 5%的過氧化氫溶液	101.86	102.99	103.42	103.67	103.99	104.00
加入氯化鐵溶液	102.21	105.35	115.40	129.69	145.52	163.99
加入氯化銅溶液	101.50	102.73	107.53	114.78	122.49	130.39

（1）加入含相同數(shù)目金屬離子的氯化鐵溶液和氯化銅溶液，該步操作的實驗目的是      。

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是      。

方案Ⅱ：從同一部位取2個質(zhì)量均為1.7 g的正方體土豆塊，將其中一塊切成若干片，片與片相連不斷開，同時分別放入盛30 mL 5%過氧化氫溶液的50 mL量筒中。均看到有氣泡生成，一段時間，只有土豆片不斷上升。通過實驗得出的結(jié)論是      。

【實驗反思】通過實驗一和實驗二說明，測量不同的物理量可判斷過氧化氫的分解速率。

下列做法中能比較過氧化氫的分解速率的是     （填選項序號）。

A. 測量完全反應后氣體的總體積          B. 測量相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積

C. 測量相同時間內(nèi)體系壓強的變化        D. 測量相同時間內(nèi)溶液質(zhì)量的變化

 

Answer 1

【答案】

實驗一：常溫下，過氧化氫分解速率緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復燃。    2H₂O₂==== 2H₂O+O₂↑

實驗二：Ⅰ（1）控制金屬離子的數(shù)目，對比它們對過氧化氫分解的速率影響。

（2）氯化鐵溶液催化產(chǎn)生氧氣的速率比氯化銅溶液快。（不同種類的催化劑對過氧化氫分解速率影響不同）

Ⅱ反應物和催化劑的接觸面接越大，反應速率越快。（反應速率與反應物和催化劑的接觸面積有關(guān)）

【實驗反思】BCD （0，2）

【解析】

試題分析：實驗一：A中木條不復燃的原因是常溫下，過氧化氫分解速率緩慢產(chǎn)生氧氣量很少，不足以使帶火星的木條復燃，B中反應的化學方程式是2H₂O₂==== 2H₂O+O₂↑；

實驗二：

方案Ⅰ：（1）加入含相同數(shù)目金屬離子的氯化鐵溶液和氯化銅溶液，該步操作的實驗目的是控制金屬離子的數(shù)目，對比它們對過氧化氫分解的速率影響。

（2）根據(jù)上表數(shù)據(jù)可知，氯化鐵溶液催化過氧化氫，用相同的時間，得到的氧氣最多，故得出的結(jié)論是氯化鐵溶液催化產(chǎn)生氧氣的速率比氯化銅溶液快。

方案Ⅱ：由題意可知，切片的土豆，對過氧化氫的催化效果好于土豆塊，故可得出反應物和催化劑的接觸面接越大，反應速率越快。

【實驗反思】以下做法能比較過氧化氫的分解速率，即B. 測量相同時間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積；C. 測量相同時間內(nèi)體系壓強的變化；D. 測量相同時間內(nèi)溶液質(zhì)量的變化。

考點：氧氣的性質(zhì)；過氧化氫的性質(zhì)；催化劑。

點評：氧氣具有助燃性，能使帶火星的木條復燃；

催化劑能改變化學反應的速率，但其本身在化學反應前后，化學性質(zhì)和質(zhì)量保持不變。