Question

【題目】某同學學習了化學反應速率后，聯想到曾用H2O2制備氧氣，于是設計了下面的實驗方案并進行實驗探究．

實驗編號	反應物	催化劑
甲	試管中加入3mL 2%H2O2溶液和3滴蒸餾水	無
乙	試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴蒸餾水	無
丙	試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴蒸餾水	1mL 0.1mol/L FeCl3溶液
丁	試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴稀鹽酸溶液	1mL 0.1mol/L FeCl3溶液
戊	試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴NaOH溶液	1mL 0.1mol/L FeCl3溶液

【查閱資料】過氧化氫（H2O2），其水溶液俗稱雙氧水，常溫下是一種無色液體，性質比較穩定．在加熱的條件下，它能分解生成氧氣．研究表明，將新制的5%的H2O2溶液加熱到65℃時就有氧氣放出，加熱到80℃時就有較多氧氣產生．
（1）上述實驗發生反應的化學方程式為 ．
（2）實驗甲和實驗乙的實驗目的是；實驗丙、實驗丁和實驗戊的實驗目的是 ．
（3）請根據該同學查閱的資料分析H2O2的性質，解釋實驗甲和實驗乙能否達到實驗目的？
（4）實驗過程中該同學對實驗丙、丁、戊中產生的氣體進行收集，并在2分鐘內6個時間點對注射器內氣體進行讀數，記錄數據如表．

時間/s		20	40	60	80	100	120
氣體體積/mL	實驗丙	9.5	19.5	29.0	36.5	46.0	54.5
	實驗丁	8.0	16.0	23.5	31.5	39.0	46.5
	實驗戊	15.5	30.0	44.5	58.5	71.5	83.0

①對實驗戊，0～20s的反應速率v1=mL/s，100～120s的反應速率v2=mL/s．不考慮實驗測量誤差，二者速率存在差異的主要原因是 ．
②如圖是根據實驗收集到最大體積的氣體時所用時間繪制的圖象．曲線c表示的是實驗（填“丙”、“丁”或“戊”）．

Answer 1

【答案】
（1）2H2O2 2H2O+O2↑
（2）探究反應物的不同濃度對反應速率的影響；探究在不同酸堿性條件下，催化劑對反應速率的影響
（3）H2O2在常溫且無催化劑作用的條件下比較穩定，則實驗甲和實驗乙不能達到實驗目的。
（4）0.575；隨反應的不斷進行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應速率減小；丁
【解析】解：（1）雙氧水在加熱的條件下，它能分解生成氧氣，方程式為：2H2O2 2H2O+O2↑，所以答案是：2H2O2 2H2O+O2↑；（2）甲和乙實驗中除雙氧水的濃度不同外其他條件都相同，可知實驗探究反應物的不同濃度對反應速率的影響；實驗丙、實驗丁和實驗戊中溶液的酸堿性不同，且比實驗乙多了使用催化劑，可知這三個實驗是探究在不同酸堿性條件下，催化劑對反應速率的影響，所以答案是：探究反應物的不同濃度對反應速率的影響；探究在不同酸堿性條件下，催化劑對反應速率的影響；（3）根據資料可知H2O2在常溫且無催化劑作用的條件下比較穩定，則實驗甲和實驗乙不能達到實驗目的，所以答案是：H2O2在常溫且無催化劑作用的條件下比較穩定，則實驗甲和實驗乙不能達到實驗目的；（4）①根據表中數據和題中反應速率的單位可知v1= = mL/s=0.775mL/s，v2= = mL/s=0.575mL/s，速率減小的原因是隨反應的不斷進行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應速率減小，所以答案是：0.775；0.575；隨反應的不斷進行，H2O2溶液的濃度逐漸降低，反應速率減小；②由圖可知曲線c反應速率最小，在三個實驗中，實驗丁每次記錄的氣體體積都是最少的，說明丁的速率最小，曲線c代表實驗丁，所以答案是：丁．