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小明不小心把硫酸铜溶液滴加到盛有5%H2O2的溶液中,发现立即有大量的气泡产生。...

小明不小心把硫酸铜溶液滴加到盛有5%H2O2的溶液中,发现立即有大量的气泡产生。硫酸铜溶液中含有三种粒子(H2OSO42-Cu2+),小明设计了下列实验,探究硫酸铜溶液中的哪种粒子能使双氧水分解的速率加快。

1)小明认为最不可能的粒子是_____,理由是_____

2)要证明另外两种粒子能否加快双氧水分解的速率,还需要进行实验②和③;在实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,证明_____不起催化作用:在实验③中加入硝酸铜或氯化铜溶液后,观察到大量的气泡,证明起催化作用的是_____

3)小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后_____

4)小明为研究双氧水溶液的浓度对反应速率的影响,做了以下实验:每次均用30mL30%的双氧水稀释成不同浓度的溶液(室温20℃,其他实验条件均相同),结果如表:

序号

1

2

3

4

5

6

7

8

H2O2溶液浓度

1%

3%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

MnO2用量/g

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

0.2

收集到500mL气体需要的时间/s

660

220

205

80

25

9

4

3

反应后液体的温度/℃

24

34

39

56

65

67

69

70

 

①写出上述反应的化学方程式:_____

H2O2溶液浓度对反应速率的影响是_____

③该反应是_____反应(填吸热放热

 

水或H2O 5%双氧水溶液中含有水 SO42-或硫酸根离子 Cu2+或铜离子 质量、化学性质不变 2H2O22H2O+O2↑ 其他条件相同时,浓度越高反应越快 放热 【解析】 (1)最不可能的粒子是水分子,理由是5%双氧水溶液中含有水,但分解速率慢,所以水分子不会是催化剂; (2)稀硫酸中含有硫酸根离子,实验②中加入稀硫酸后,无明显变化,证明硫酸根离子不起催化作用;硝酸铜或氯化铜溶液中含有大量的铜离子,在实验③中加入硝酸铜或氯化铜溶液后,观察到大量的气泡,证明起催化作用的是铜离子; (3)催化剂的特点是“一变两不变”,即改变化学反应速率,而本身的质量和化学性质在反应前后不变,小明如果要确定硫酸铜是催化剂,还须通过实验确认它在化学反应前后的质量和化学性质不变; (4)①过氧化氢在二氧化锰的催化下分解生成水和氧气,反应的化学方程式:2H2O22H2O+O2↑; ②根据表中数据可知:其他条件相同时,浓度越高反应越快; ③根据表中数据,相同条件下,过氧化氢溶液浓度越高,反应越快,温度越高,可知该反应是放热反应。
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