Question

加入0.1 mol的MnO₂粉末于50 mL過氧化氫的溶液中(密度為1.1 g·mL^－1)，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示，回答下列問題。

(1)A、B、C、D四點化學反應速率快慢的順序為____________________。
(2)解釋反應速率變化的原因__________________________________。
(3)計算過氧化氫的初始物質的量濃度________。
(4)求反應進行到2分鐘時過氧化氫的質量分數。

Answer 1

(1)D>C>B>A
(2)隨著反應的進行，過氧化氫溶液的濃度越來越小，反應速率越來越小
(3)0.107 mol·L^－1　(4)0.083%

(1)曲線斜率越大，反應速率越大。
(2)隨著反應的進行，反應物H₂O₂的濃度逐漸減小，因此反應速率逐漸減小。
(3)根據圖像可以看出H₂O₂完全反應放出60 mL O₂，H₂O₂的分解反應為2H₂O₂2H₂O＋O₂↑，則
n(H₂O₂)＝×2≈0.005 36 mol，
c(H₂O₂)＝≈0.107 mol·L^－1。
(4)反應進行到2分鐘時，放出O₂ 45 mL，則反應生成O₂的物質的量為≈0.002 01 mol，
質量為0.002 01 mol×32 g·mol^－1≈0.064 3 g
反應消耗的H₂O₂物質的量為
0．002 01 mol×2＝0.004 02 mol，
0．005 36 mol－0.004 02 mol＝0.001 34 mol，
則2分鐘時H₂O₂的質量分數為
×100%≈0.083%。