(9分)实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应

(9分)实验室用H2O2分解反应制取氧气时,常加入催化剂以加快反应速率,某研究性学习小组为研究催化剂FeCl3的量对O2生成速率的影响,设计了如下三组实验方案(见下表),将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。

实验编号

试剂

A

B

C

10% H2O2/mL

20.0

V1

V2

2mol/L  FeCl3/ mL

0

5.0

10.0

H2O/ mL

V3

V4

0

按要求回答下列问题:

(1)欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢,当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后,可以通过测                   推(计)算反应速率。

(2)为实现实验目的,则V1=    ,V2=   

V3=     ,V4=   

(3)根据你所掌握的知识判断,在上述实验中反应速率最快的可能是      (填“实验编号”)

(4)已知Fe3+催化H­2O2分解的机理可分两步反应进行,其中第一步反应为:2Fe3+ + H2O2 ==2Fe2++ O2↑+ 2H+,则第二步反应的离子方程式为:

                                              

【解析】(1)因为反应中生成氧气,所以可以通过收集相同体积的气体所需要的时间来进行计算。

(2)为使实验在相同条件下进行双氧水的量应该相同,且最终溶液的体积要相同,所以V1=20.00ml,V2=20.00ml,V3=10.00ml,V4=5.00ml。

(3)C中催化剂的量最多,所以反应速率可能最快。

(4)因为催化剂在反应前后是不能变的,所以在第二步中亚铁离子要重新生成铁离子,因此正确的反应式为2Fe2+ + H2O2 +2H+ == 2Fe3+ + 2H2O。

 

答案

(1)相同时间内收集气体的体积;(或答收集相同体积的气体所需要的时间)(2分)。

(2)20.0、 20.0、 10.0、 5.0 (各1分)     (3)C (1分)

(4)2Fe2+ + H2O2 + 2H+== 2Fe3+ + 2H2O(2分)

 

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