Question

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：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準，其它可能影響實驗的因素均已忽略。圖中儀器A的名稱為        ，檢查該裝置氣密性的方法是                                      ，
實驗中需要測量的數據是                           。
（3）加入0.10 mol MnO₂粉末于50 mL H₂O₂溶液中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示。實驗過程中速率變化的趨勢是                         ，可能原因是                       。

計算H₂O₂的初始物質的量濃度為         mol/L（請保留兩位有效數字）。

Answer 1

（1）產生氣泡的快慢（2分）   消除陰離子不同對實驗的干擾（2分） 
（2）分液漏斗（2分）   關閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會后看其是否回到原位（2分）    產生40mL氣體所需的時間（2分）
（3）速率越來越小（2分）    隨著反應的進行，雙氧水濃度減小，反應速率減慢 （2分）  0.11（2分）

解析試題分析：⑴該反應中產生氣體，所以可根據生成氣泡的快慢判斷；氯化鐵和硫酸銅中陰陽離子都不同，無法判斷是陰離子起作用還是陽離子起作用；硫酸鈉和硫酸銅陰離子相同，可以消除陰離子不同對實驗的干擾，答案為：兩支試管中產生氣泡的快慢；消除陰離子不同對實驗的干擾；⑵儀器名稱分液漏斗，檢查氣密性的方法：關閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會后看其是否回到原位；該反應是通過生成氣體的反應速率分析判斷的，所以根據v=知，需要測量的數據是產生40ml氣體所需要的時間，答案為：分液漏斗，關閉分液漏斗的活塞，將注射器活塞向外拉出一段，過一會后看其是否回到原位；產生40ml氣體所需要的時間。⑶從曲線的斜率可排知，反應速率越來越小，因為反應速率與反應物濃度成正比，隨著反應的進行，反應物濃度逐漸降低，反應速率逐漸減小；
設雙氧水的物質的量為x，
2H₂O₂2H₂O+O₂↑
2mol             22.4L
x                0.06L
x==0.0054mol，
所以其物質的量濃度=="0.11" mol·L^-1，故答案為：0.11 mol·L^-1．
答案：速率越來越小隨著反應的進行，雙氧水濃度減小，反應速率減慢   0.11。
考點：探究化學規律；性質實驗方案的設計