Question

（共14分）（Ⅰ）某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時(shí)間數(shù)據(jù)如下表：

MnO2 時(shí)間 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

請回答下列問題：
（1）盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是               。
（2）如何檢驗(yàn)該套裝置的氣密性                                       。
（3）相同濃度的過氧化氫，其分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________。
（4）從實(shí)驗(yàn)效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮，雙氧水的濃度相同時(shí)，加入___g的二氧化錳為較佳選擇。
（5）某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認(rèn)為：“當(dāng)用相同質(zhì)量的二氧化錳時(shí)，雙氧水的濃度越小，所需要的時(shí)間就越少，亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確___，理由是__________。(提示：H₂O₂的密度可認(rèn)為近似相等)。
（Ⅱ）在如圖所示的量熱計(jì)中，將100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶液與100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，溫度從25.0℃升高到27.7℃。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)（量熱計(jì)各部件每升高1℃所需的熱量）是150.5J·℃^-1生成溶液的比熱容為4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似為1g·mL^-1。

（1）試求CH₃COOH的中和熱△H=________________。
（2）CH₃COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1KJ· mol^-1，則請你分
析在（1）中測得的實(shí)驗(yàn)值偏差可能的原因________________。
（3）實(shí)驗(yàn)中NaOH過量的目的是________________。

Answer 1

（Ⅰ）（1）分液漏斗  1分
（2）關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段時(shí)間后
活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性好。 2分 （3）加快  1分  （4）0.3  1分
（5）不正確 1分   H₂O₂的濃度擴(kuò)大二倍(從1.5%―→3.0%)，但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小的多  2分
（Ⅱ）（1）—53.3kJ/mol  2分
（2）①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等2分
（3）使堿稍稍過量，為了能保證CH₃COOH溶液完全被中和，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。2分

解析試題分析：（Ⅰ）（1）根據(jù)儀器構(gòu)造可知，盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是分液漏斗；
（2）根據(jù)裝置的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，檢驗(yàn)該裝置氣密性的方法是：關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段時(shí)間后活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性好。
（3）由表中數(shù)據(jù)可知，雙氧水的量相同，加入的二氧化錳質(zhì)量越多，反應(yīng)所需的時(shí)間越短，說明反應(yīng)速率越快，故答案為：加快；
（4）根據(jù)表中數(shù)據(jù)，在雙氧水的濃度相同時(shí)，加入0.3g二氧化錳與加入0.1g二氧化錳對化學(xué)反應(yīng)速率影響相差較大，加入0.3g二氧化錳與加入0.5g二氧化錳對反應(yīng)速率的影響相差不是很大，所以加入二氧化錳的最佳量為0.3g，故答案為：0.3；
（5）從表中數(shù)據(jù)可知，相同體積3.0%的雙氧水中的溶質(zhì)含量是1.5%的雙氧水中溶質(zhì)含量的二倍，但反應(yīng)的時(shí)間卻比其反應(yīng)時(shí)間的二倍小得多，由反應(yīng)速率計(jì)算公式（v=△c÷△t）可得出，此實(shí)驗(yàn)條件下雙氧水的濃度越大分解速率越快。
（Ⅱ）：（1）CH₃COOH的中和熱Q=△H=Q=-cm△T＝
＝-5.33×10⁴ J?mol^-1=-53.3 kJ?mol^-1。
（2）CH₃COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1KJ· mol^-1，這說明測量值偏小，這是由于醋酸是弱酸，電離吸熱，也可能是①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等。
（3）酸和堿反應(yīng)測中和熱時(shí)，為了保證一方全部反應(yīng)，往往需要另一試劑稍稍過量，減少實(shí)驗(yàn)誤差。
考點(diǎn)：考查外界條件對反應(yīng)速率影響的實(shí)驗(yàn)探究以及中和熱測定實(shí)驗(yàn)的有關(guān)判斷與計(jì)算