【題目】(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:

請(qǐng)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100mL0.50mol/LCH3COOH溶液與100mL0.55mol/LNaOH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)150.5J/℃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)試求CH3COOH的中和熱H=__________

(2)CH3COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1kJ/mol,則請(qǐng)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_____________。

【答案】 分液漏斗 加快 0.3 關(guān)閉分液潮斗活塞,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 不正確 H2O2的濃度擴(kuò)大二倍(1.5%→3.0%),但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小得多 -53.3kJ/mol 量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好 酸堿溶液混合不迅速 溫度計(jì)不夠精確等 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

【解析】試題分析:()(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(duì)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(duì)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。

):(1CH3COOH的中和熱Q=△H=Q=-cm△T

-5.33×104Jmol-1=-53.3 kJmol-1

2CH3COOH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,也可能是量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好;酸堿溶液混合不迅速;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。

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步驟

實(shí)驗(yàn)過程

實(shí)驗(yàn)用品

I

將干海帶灼燒灰化

II

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和①

III

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IV

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