Question

(14分)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．

	分组实验	催化剂
①	10mL 5% H2O2溶液	无
②	10mL 2% H2O2溶液	无
③	10mL 5% H2O2溶液	1mL 0.1mol•L^﹣1FeCl3溶液
④	10mL 5%H2O2溶液+少量HCl溶液	1mL 0.1mol•L^﹣1FeCl3溶液
⑤	10mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液	1mL 0.1mol•L^﹣1FeCl3溶液

（1）写出实验③中H₂O₂分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：      ．

（2）实验①和②的目的是      ．

实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论．资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解．为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是      ．

（3）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图1．分析上图能够得出的实验结论：   环境能增大H₂O₂分解的速率；      环境能减小H₂O₂分解速率．

（4）将0.1g MnO₂粉末加入50mL 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2所示．解释反应速率变化的原因：      ，计算H₂O₂的初始物质的量浓度为      ．（保留两位有效数字，在标准状况下测定）

Answer

（1）

（2）探究反应物浓度对反应速率的影响 向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）

（3）碱性 ； 酸性

（4）随着反应的进行，H2O2的浓度减小，反应速率减慢 ， 0.11mol/L

【解析】

试题分析：（1）实验③中FeCl3做催化剂，故反应条件需要体现，方程式为：

；

（2）实验①和②的区别在于H2O2的浓度不同，即探究反应物浓度 对反应速率的影响；由于通常条件下H2O2稳定，不易分解，故为了观察到实验现象，我们可以向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）；

（3）从图像中可知，⑤的斜率最大，即反应生成O2的速率最快，其次是③，最慢的是④，从反应速率上可以判断出，碱性环境能增大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解速率；

（5）图像可知，反应速率逐渐减小，是因为随着反应的进行，H2O2的浓度减小，反应速率减慢；已知V（H2O2）=0.05L，双氧水分解生成O20.06L（标准状况下），根据等量关系可得到：2H2O2——O2，即n(H2O2)=c(H2O2)×0.05L=，计算得，c(H2O2)=0.11mol/L。

考点：考查外界条件对化学反应速率的影响、物质的量计算等相关知识。