Question

17．取等物質的量濃度、等體積的H₂O₂溶液分別進行H₂O₂的分解實驗，實驗報告如下表所示（現(xiàn)象和結論略）

序號	條件		現(xiàn)象和結論
	溫度/℃	催化劑
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2

請回答下列問題：
（1）實驗1、2研究的是溫度對H₂O₂分解速率的影響．
（2）實驗2、3的目的是不同催化劑對過氧化氫分解速率的影響．
（3）加入0.1mol MnO₂粉末于50mL過氧化氫溶液（密度為1.1g•mL^-1）中，在標準狀況下放出氣體的體積和時間的關系如圖所示．
①A、B、C、D四點的化學反應速率快慢的順序為D＞C＞B＞A．
②過氧化氫的初始物質的量濃度為0.104 mol•L^-1．
③反應進行到2min時過氧化氫的質量分數(shù)為0.074%．

Answer 1

分析 （1）通過比較表格中的數(shù)據(jù)的異同點進行解答，實驗1、2只有溫度不同；
（2）實驗2、3溫度是相同的，而催化劑不同；
（3）①根據(jù)濃度對反應速率的影響判斷A、B、C、D各點反應速率大�。�
②根據(jù)方程式計算生成58.24ml氧氣所需的過氧化氫的物質的量，進而計算濃度；
③根據(jù)方程式計算生成44.8ml氧氣所需的過氧化氫的物質的量，再求出溶液中剩余的過氧化氫的量，然后求出過氧化氫的質量分數(shù)．

解答 解：（1）實驗1、2只有溫度不同，所以研究的是溫度對H₂O₂分解速率的影響，故答案為：溫度；
（2）實驗2、3溫度是相同的，而催化劑不同，所以研究的是不同催化劑對反應速率的影響，故答案為：不同催化劑對過氧化氫分解速率的影響；
（3）①反應物濃度大小決定反應速率大小，隨著反應的進行，過氧化氫溶液的濃度逐漸減小，反應速率也隨著減小，A、B、C、D四點化學反應速率由快到慢的順序為D＞C＞B＞A，
故答案為：D＞C＞B＞A；
②根據(jù)方程式計算
  2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  2mol                             22.4L
 n（H₂O₂）                    0.05824L
n（H₂O₂）=$\frac{2mol×0.05824L}{22.4L}$=0.0052mol，所以c（H₂O₂）=$\frac{0.0052mol}{0.05L}$=0.104mol•L^-1，
故答案為：0.104 mol•L^-1；
③設2min時反應消耗的過氧化氫為xmol，
 2H₂O₂$\frac{\underline{\;二氧化錳\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
  2mol                           22.4L
   x                               0.0448L
n（H₂O₂）=$\frac{2mol×0.0448L}{22.4L}$=0.004mol，
則2min時溶液中剩余的過氧化氫為0.0052mol-0.004mol=0.0012mol，則m（H₂O₂）=nM=0.0012mol×34g/mol=0.0408g，生成的氧氣的質量為m=0.004mol×$\frac{1}{2}$×32g/mol=0.064g，則反應進行到2分鐘時過氧化氫的質量分數(shù)為：$\frac{0.0408}{50×1.1-0.064}$×100%=0.074%，
故答案為：0.074%．

點評 本題主要考查了影響化學反應的因素，解答這類題時注意影響化學反應的因素與圖表中數(shù)據(jù)對比的關系，利用相關的化學反應原理進行分析解答，難度中等．