某化学小组利用H2O2的分解探究外界条件对化学反应速率的影响.
Ⅰ.用图1装置探究MnO2催化H2O2分解的最佳条件,表中数据为反应物用量和反应从开始到结束所用时间.(假设不同浓度的H2O2溶液密度相同)
MnO2 反应时间 H2O2 |
0.1g | 0.3g | 0.8g |
10mL1.5% | 223s | 67s | 56s |
10mL3.0% | 308s | 109s | 98s |
10mL4.5% | 395s | 149s | 116s |
随着MnO2质量增大,反应速率加快
随着MnO2质量增大,反应速率加快
,从实验效果和“绿色化学”的角度考虑,H2O2的浓度相同时,加入g的MnO2为较佳选择.(2)该小组分析表中数据得出:MnO2质量相同时,H2O2的浓度越大,反应所需时间越长,反应速率就越慢.你认为此推论是否正确?理由是
不正确,H2O2的浓度增大2倍,但结束反应所需时间比2倍小的多
不正确,H2O2的浓度增大2倍,但结束反应所需时间比2倍小的多
.Ⅱ.为进一步研究催化剂对H2O2分解速率的影响,该小组同学又做了如下实验.

(3)定性研究:按图2进行实验,同时挤压两支注射器使液体全部加入锥形瓶中,能作为判断反应速率大小的实验现象是
气球膨胀的快慢
气球膨胀的快慢
.某同学提出用CuSO4溶液代替CuCl2溶液做实验,你认为是否合理?理由是 不合理,不能排出硫酸根离子和氯离子对催化效果的影响
不合理,不能排出硫酸根离子和氯离子对催化效果的影响
.(4)定量研究:按图3进行实验,挤压注射器使液体全部加入试管中,确定反应速率需测定的数据是
反应结束所需时间和反应生成气体的体积
反应结束所需时间和反应生成气体的体积
.若5min末得到气体112mL(已换算为标准状况,溶液体积按10mL计算),则H2O2的分解速率为 0.2
0.2
mol⋅L-1⋅min-1.用CuCl2溶液代替FeCl3溶液进行平行实验,比较催化剂对反应速率的影响.Ⅲ.研究小组继续探究浓度、溶液酸碱性对H2O2分解反应速率的影响.实验方案如下.
编号 | 反应物 | 操作 |
① | 10mL2%H2O2和10mL5%H2O2 | 同时放入80℃的热水浴中 |
② | 10mL5%H2O2+1mLH2O | 加1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液 |
③ | 10mL5%H2O2+1mLHCl溶液 | 加1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液 |
④ | 10mL5%H2O2+1mLNaOH溶液 | 加1mL0.1mol⋅L-1FeCl3溶液 |
探究反应物的浓度对反应速率的影响
探究反应物的浓度对反应速率的影响
,实验②、③、④中,测得生成氧气的体积随时间变化如图所示.由此得出的结论是 酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快
酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快
.【考点】探究影响化学反应速率的因素.
【答案】随着MnO2质量增大,反应速率加快;不正确,H2O2的浓度增大2倍,但结束反应所需时间比2倍小的多;气球膨胀的快慢;不合理,不能排出硫酸根离子和氯离子对催化效果的影响;反应结束所需时间和反应生成气体的体积;0.2;探究反应物的浓度对反应速率的影响;酸性条件下H2O2的分解速率减慢,碱性条件下H2O2的分解速率加快
【解答】
【点评】
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发布:2024/6/27 10:35:59组卷:29引用:1难度:0.6
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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:43引用:3难度:0.6 -
2.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 -
3.(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:19引用:2难度:0.5