Question

H₂O₂是實(shí)驗(yàn)室常用的一種化學(xué)試劑．某實(shí)驗(yàn)小組以H₂O₂分解為例，研究濃度、催化劑、溶液酸堿性對(duì)反應(yīng)速率的影響．在常溫下按照如下方案完成實(shí)驗(yàn)．

實(shí)驗(yàn)編號(hào)	反應(yīng)物	催化劑
①	10mL2% H2O2溶液	無
②	10mL5% H2O2溶液	無
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0.1mol?L-1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL0.1mol?L-1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL0.1mol?L-1FeCl3溶液

（1）實(shí)驗(yàn)①和②的目的是

 

，
（2）實(shí)驗(yàn)③、④、⑤中，測(cè)得生成氧氣的體積隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖1．分析下圖能夠得出的結(jié)論是

 

．
（3）為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，某化學(xué)研究小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖2所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)．
實(shí)驗(yàn)時(shí)均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略，則實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)是

 

．
（4）H₂O₂能氧化H₂SO₄ 酸化的FeSO₄，離子方程式為

 

；

Answer 1

分析：（1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和②的濃度不同進(jìn)行判斷；
（2）由圖可知，⑤的反應(yīng)速率最大，④的反應(yīng)速率最小，以此來解答；
（3）該反應(yīng)是通過反應(yīng)速率分析的，所以根據(jù)v=

△v

△t

分析；
（4）根據(jù)雙氧水在酸性條件下將亞鐵離子氧化成鐵離子寫出反應(yīng)的離子方程式．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)①和②的濃度不同，則該實(shí)驗(yàn)的目的為探究濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響，
故答案為：探究H₂O₂溶液的濃度的變化對(duì)分解速率的影響；
（2）由圖可知，⑤的反應(yīng)速率最大，④的反應(yīng)速率最小，結(jié)合實(shí)驗(yàn)方案可知，堿性環(huán)境能增大H₂O₂分解的速率，酸性環(huán)境能減小H₂O₂分解的速率，
故答案為：圖象顯示FeCl₃溶液的催化作用，堿性條件下效果較好，酸性條件下效果較弱；
（3）根據(jù)v=

△v

△t

知，還需要測(cè)定產(chǎn)生40mL氣體所需的時(shí)間，
故答案為：測(cè)量出分別在Fe³⁺和Cu²⁺的催化作用下，收集40mL氣體的始、終時(shí)間，就能計(jì)算出反應(yīng)速率；
（4）H₂O₂能氧化H₂SO₄ 酸化的FeSO₄，反應(yīng)生成了硫酸鐵和水，反應(yīng)的離子方程式為：Fe²⁺+2H₂O₂+4H⁺═Fe³⁺+4H₂O，
故答案為：Fe²⁺+2H₂O₂+4H⁺═Fe³⁺+4H₂O．

點(diǎn)評(píng)：本題考查影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素，較好的考查學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理、圖象分析的綜合能力，難度中等，注意信息的利用即可解答．