Question

為了研究外界條件對H₂O₂分解速率的影響，某同學做了以下實驗，請回答下列問題．

編號	操作	實驗現象
①	分別在試管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入2滴1mol/LFeCl3溶液．待試管中均有適量氣泡出現時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中．	試管A中產生氣泡量減少；試管B中產生的氣泡量增大．
②	另取兩支試管分別加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2溶液	試管A、B中均未明顯見到有氣泡產生．

（1）過氧化氫分解的化學方程式為______．
（2）實驗①的目的是______．
（3）實驗②未觀察到預期的實驗現象，為了幫助該同學達到實驗目的，你提出的對上述操作的改進意見是______（用實驗中所提供的幾種試劑）．
（4）某同學在50mL一定濃度的H₂O₂溶液中加入一定量的二氧化錳，放出氣體的體積（標準狀況下）與反應時間的關系如圖1所示，則A、B、C三點所表示的瞬時反應速率最快的是______（填“A”或“B”或“C”）．
（5）對于H₂O₂分解反應，Cu²⁺也有一定的催化作用．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，某化學研究小組的同學分別設計了如圖2甲、乙所示的實驗．請回答相關問題：
①定性分析：如圖甲可通過觀察______，定性比較得出結論．有同學提出將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃更為合理，其理由是______．
②定量分析：用圖乙所示裝置做對照實驗，實驗時均以生成40mL氣體為準，其他可能影響實驗的因素均已忽略．實驗中需要測量的數據是______．

Answer 1

（1）氯化鐵作催化劑條件下，雙氧水迅速分解生成氧氣和水，反應方程式為：2H₂O2

FeCl3 .

2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O2

FeCl3 .

2H₂O+O₂↑；
（2）分別在試管A、B中加入 5mL 5% H₂O₂溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl₃溶液．待試管中均有適量氣泡出現，說明過氧化氫分解能發生，試管A、B中均有適量氣泡出現時，將試管A放入盛有5℃左右冷水的燒杯中；將試管B放入盛有40℃左右熱水的燒杯中，兩支試管不同點是試管A的溫度比試管B的溫度低，說明研究的是溫度對反應速率的影響，
故答案為：研究溫度對H₂O₂分解速率的影響；
（3）影響化學反應速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強、催化劑、固體的表面積，另取兩支試管分別加入 5mL 5%H₂O₂溶液和 5mL10%H₂O₂溶液，試管A、B中均未見氣泡產生，為加快反應速率，可從溫度、催化劑的影響角度考慮，
故答案為：將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中，或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/L FeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率；
（4）該圖象橫坐標表示時間，縱坐標表示生成氣體的體積，時間越短生成的氣體越多，反應速率越快，所以速率最慢的為C，最快的為A，故答案為：A；
（5）①至于定性分析可以根據產生氣泡的速率來進行判斷反應的快慢；為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，要保持其它條件相同，而FeCl₃溶液中還有氯離子，CuSO₄中含有銅離子，因此氯離子可能也會影響反應速率，產生干擾，所以可將FeCl₃改為Fe₂（SO₄）₃，
故答案為：溶液中氣泡產生的速率；排除氯離子的干擾（合理即可）；
②若定量分析反應的快慢可以測定收集40mL的氣體所需的時間，時間短則反應快，故答案為：收集40mL氣體所需的時間．