Question

为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题。

编号	操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。	试管A中不再产生气泡； 试管B中产生的气泡量增大。
②	另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液	试管A、B中均未明显见到有气泡产生。

（1）过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。

（2）实验①的目的是______________________________________________________。实验中滴加FeCl₃溶液的目的是_________________________________________。

（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________（用实验中所提供的几种试剂）。

（4）某同学在50 mL一定浓度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如下图所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。

Answer

（10分）（1）2H2O22H2O+O2↑（2分）

（2）研究温度对H2O2分解速率的影响（2分）

加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察（2分）

（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率（2分）

（4）C点的即时速率（2分）

【解析】

试题分析：（1）过氧化氢不稳定，容易分解生成水和氧气，则2H2O22H2O+O2↑；（2）实验①中过氧化氢的浓度和体积相同，氯化铁溶液的浓度和体积也相同，只有反应温度不同，分别是5℃、40℃，根据控制变量设计实验探究的规律，实验①的目的是研究温度对H2O2分解速率的影响；氯化铁溶液是双氧水分解反应的催化剂，实验中滴加氯化铁溶液的目的加快反应速率，，使实验现象易于观察；（3）实验②中过氧化氢溶液的体积相同，浓度不同，说明该实验的目的是研究浓度对双氧水分解速率的影响，因此其他条件相同即可，为了加快反应速率，便于观察实验现象，改进的方法可以是将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率；（4）随着反应的进行，双氧水的物质的量逐渐减小，其浓度逐渐减小；减小反应物浓度，反应速率减小，则图中A、B、C点所表示的双氧水浓度大小关系为：A>B>C，因此三点表示的瞬时反应速率大小顺序是A>B>C，所以C点所表示的反应速率最慢。

考点：考查探究实验，涉及过氧化氢分解反应的化学方程式、实验①的目的、滴加氯化铁溶液的目的、设计实验方案探究温度对过氧化氢分解速率的影响、设计实验方案探究浓度对过氧化氢分解速率的影响、化学反应速率图像、浓度对过氧化氢分解反应速率的影响规律的应用等。