Question

为比较Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解的催化效果，某化学研究小组的同学分别设计了如图甲、乙所示的实验。请回答相关问题：

      

丙

（1）定性分析：如图甲可通过观察                                    ，定性比较得出结论。有同学提出将FeCl₃改为Fe₂(SO₄)₃ 更为合理，其理由是　　　　   　。

（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略。图中仪器A的名称为            ，检查该装置气密性的方法是

                       ，实验中需要测量的数据是                      。

（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图丙所示

① 写出H₂O₂在MnO₂作用下发生反应的化学方程式                     　　。

②计算H₂O₂的初始物质的量浓度_____________。 （请保留两位有效数字）

Answer

（1）产生气泡的快慢   消除阴离子不同对实验对干扰

（2）分液漏斗   关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位      产生40ml气体所需的时间

（3）2H2O22H2O＋O2↑   0.11 mol/L

【解析】（1）考查外界条件对反应速率的影响。双氧水分解生成氧气，所以可以通过观察气泡产生的快慢来比较催化效果。因为氯化铁和硫酸铜的阴离子不同，所以为排除阴离子的干扰，用硫酸铁比较合理。

（2）A是分液漏斗。因为右侧是带有活塞的针筒，所以检查该装置气密性的方法是关闭分液漏斗的活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位。要比较反应快慢，就需要测量收集等量气体是所需的时间。

（3）根据图像可知50 m LH2O2共产生标准状况下氧气60ml，其物质的量为

0.0027mol，根据方程式可知消耗双氧水0.0054mol，所以其浓度约为

0.11mol/L。