某小组同学探究Cu和H2O2的反应,进行如下实验.
实验ⅰ:向装有0.5gCu的烧杯中加入20mL30%H2O2溶液,一段时间内无明显现象,10小时后,溶液中有少量蓝色浑浊,Cu片表面附着少量蓝色固体.
(1)蓝色固体是 Cu(OH)2Cu(OH)2(填化学式).
针对该反应速率较慢,小组同学查阅资料,设计并完成了下列实验.
资料:Cu2++4NH3⇌[Cu(NH3)4]2+(深蓝色)
装置 | 序号 | 试剂a | 现象 |
![]() |
ⅱ | 20mL30%H2O2与4mL5mol/LH2SO4混合液 | Cu表面很快生产少量气泡,溶液逐渐变蓝,产生较多气泡 |
ⅲ | 20mL30%H2O2与4mL5mol/L氨水混合液 | 溶液立即变为深蓝色,产生大量气饱,Cu表面有少量蓝色不溶物 |
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O
(用化学用语解释).(3)实验ⅲ中:
①深蓝色溶液含有[Cu(NH3)4]2+,其中提供空轨道的微粒是
Cu2+
Cu2+
,提供孤电子对的原子是 N
N
.②对比实验ⅰ和ⅲ,为探究氨水对Cu的还原性或H2O2氧化性的影响,利用如图装置继续实验.

已知:电压大小反映了物质氧化性与还原性强弱的差异;差异越大,电压越大
a.K闭合时,电压为x.
b.向U型管右侧溶液中滴加氨水后,电压不变.
c.继续向U型管左侧溶液中滴加氨水后,电压增大了y.
该实验的结论是
氨水可与铜离子反应
氨水可与铜离子反应
,结合化学用语解释c中电压增大的原因 4NH3•H2O+Cu2+=[Cu(NH3)4]2++4H2O,使c(Cu2+)减小,提高了Cu的还原性
4NH3•H2O+Cu2+=[Cu(NH3)4]2++4H2O,使c(Cu2+)减小,提高了Cu的还原性
.利用该方法也可证明酸性增强可提高H2O2的氧化性,导致Cu溶解速率加快.(4)对比实验ii和iii,实验中产生氧气速率明显更快,可能的原因是
Cu[(NH3)4]2+对H2O2分解有很好的催化作用
Cu[(NH3)4]2+对H2O2分解有很好的催化作用
.(5)基于以上实验,影响Cu与H2O2反应速率的因素有
酸碱性、产物微粒的种类
酸碱性、产物微粒的种类
.【考点】探究影响化学反应速率的因素;性质实验方案的设计.
【答案】Cu(OH)2;Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O;Cu2+;N;氨水可与铜离子反应;4NH3•H2O+Cu2+=[Cu(NH3)4]2++4H2O,使c(Cu2+)减小,提高了Cu的还原性;Cu[(NH3)4]2+对H2O2分解有很好的催化作用;酸碱性、产物微粒的种类
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:4引用:1难度:0.5
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1.控制变量法是化学实验的常用方法之一,如图所示实验探究影响反应速率的因素是( )
发布:2024/12/30 14:0:1组卷:44引用:3难度:0.6 -
2.(一)Fenton法常用于处理含有难降解有机物的工业废水,通常是在调节好pH和Fe2+浓度的废水中加入H2O2,所产生的羟基自由基能氧化降解污染物.现运用该方法降解有机污染物p-CP,探究有关因素对该降解反应速率的影响.实验中控制p-CP的初始浓度相同,恒定实验温度在298K或313K下设计如下对比实验(其余实验条件见下表):
实验序号 实验目的 T/K pH c/10-3mol•L-1 H2O2 Fe2+ ① 为以下实验作参照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究温度对降解反应速率的影响 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)实验测得不同实验编号中p-CP的浓度随时间变化的关系如图所示.请根据实验①曲线,计算降解反应在50-300s内的平均反应速率v(p-CP)=
(3)实验①②表明,温度与该降解反应速率的关系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反应为2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反应速率和I-、Fe3+的浓度关系为v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k为常数)
(4)请分析下表提供的数据回答以下问题:c(I-)/(mol•L-1) c(Fe3+)/(mol•L-1) v/(mol•L-1•s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-浓度对反应速率的影响
(三)一定温度下,反应FeO(s)+CO(g)⇌Fe(s)+CO2(g)的化学平衡常数为3.0,该温度下将2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容积为2L的密闭容器中反应.请通过计算回答:
(5)v(正)发布:2024/12/30 14:30:1组卷:20引用:2难度:0.5 -
3.为探究影响化学反应速率的因素,某研究小组设计了如下五个实验。按要求回答下列问题(已知:Cu2+、Fe3+对H2O2的分解起催化作用)。
(1)为探究温度对化学反应速率的影响,应选择实验
(2)为探究催化剂对化学反应速率的影响,同时探究催化剂不同催化效果不同,应选择实验
(3)通过观察发现实验⑤比实验③现象明显,其原因是
(4)根据上述实验,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三条措施为发布:2024/12/30 14:30:1组卷:8引用:5难度:0.5