Question

H₂O₂是实验室常用的一种化学试剂。某实验小组以H₂O₂分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2% H2O2溶液	无
②	10mL5% H2O2溶液	无
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0．1mol·L^-1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL0．1mol·L^-1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL0．1mol·L^-1FeCl3溶液

（1）实验①和②的目的是_                                     　　　             　　，

（2）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析下图能够得出的结论是                                           。

（3）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设计了如下图所示的实验装置进行实验。

实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略，则实验中需要测量的数是        。

（4）H₂O₂能氧化H2SO4 酸化的FeSO4,离子方程式为                       ；

Answer

（8分）（1）探究H2O2溶液的浓度的变化对分解速率的影响。

（2）图像显示FeCl3溶液的催化作用，碱性条件下效果较好，酸性条件下效果较弱。

（3）测量出分别在Fe3+和Cu2+的催化作用下，收集40mL气体的始、终时间，就能计算出反应速率。

（4）Fe2++2H2O2+4H+＝ Fe3++4H2O

【解析】

试题分析：（1）根据表中数据可知，实验①②中不同之处在于双氧水的浓度不同，所以实验目的是探究H2O2溶液的浓度的变化对分解速率的影响。

（2）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，结合实验方案可知，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率，即实验结论是图像显示FeCl3溶液的催化作用，碱性条件下效果较好，酸性条件下效果较弱。

（3）要比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，应在相同的条件下利用一个变量来比较，同时还需要测量测量出分别在Fe3+和Cu2+的催化作用下，收集40mL气体的始、终时间，就能计算出反应速率。

（4）双氧水具有氧化性，能把亚铁离子氧化生成铁离子，反应的离子方程式是Fe2++2H2O2+4H+＝Fe3++4H2O。

考点：考查影响化学反应速率因素的实验探究

点