Question

（9分）實(shí)驗(yàn)室用H₂O₂分解反應(yīng)制取氧氣時(shí)，常加入催化劑以加快反應(yīng)速率，某研究性學(xué)習(xí)小組為研究催化劑FeCl₃的量對(duì)O₂生成速率的影響，設(shè)計(jì)了如下三組實(shí)驗(yàn)方案（見下表），將表中所給的試劑按一定體積混合后進(jìn)行反應(yīng)。

實(shí)驗(yàn)編號(hào) 試劑	A	B	C
10% H2O2/mL	20.0	V1	V2
2mol/L  FeCl3/ mL	0	5.0	10.0
H2O/ mL	V3	V4	0

按要求回答下列問題：

（1）欲用右圖裝置來比較該反應(yīng)的反應(yīng)速率快慢，當(dāng)反應(yīng)物的濃度、用量及其他影響速率的條件確定之后，可以通過測(cè)                   推(計(jì))算反應(yīng)速率。

（2）為實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)康�，則V₁=    ，V₂=    ；

V₃=     ，V₄=    。

（3）根據(jù)你所掌握的知識(shí)判斷，在上述實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率最快的可能是      （填“實(shí)驗(yàn)編號(hào)”）

（4）已知Fe³⁺催化H_­2O₂分解的機(jī)理可分兩步反應(yīng)進(jìn)行，其中第一步反應(yīng)為：2Fe³⁺ + H₂O₂ ==2Fe²⁺+ O₂↑+ 2H⁺，則第二步反應(yīng)的離子方程式為：

                                              。

【解析】（1）因?yàn)榉磻?yīng)中生成氧氣，所以可以通過收集相同體積的氣體所需要的時(shí)間來進(jìn)行計(jì)算。

（2）為使實(shí)驗(yàn)在相同條件下進(jìn)行雙氧水的量應(yīng)該相同，且最終溶液的體積要相同，所以V₁=20.00ml，V₂=20.00ml，V₃=10.00ml，V₄=5.00ml。

（3）C中催化劑的量最多，所以反應(yīng)速率可能最快。

（4）因?yàn)榇呋瘎┰诜磻?yīng)前后是不能變的，所以在第二步中亞鐵離子要重新生成鐵離子，因此正確的反應(yīng)式為2Fe²⁺ + H₂O₂ +2H⁺ == 2Fe³⁺ + 2H₂O。

 

Answer 1

（1）相同時(shí)間內(nèi)收集氣體的體積；（或答收集相同體積的氣體所需要的時(shí)間）（2分）。

（2）20.0、 20.0、 10.0、 5.0 （各1分）     （3）C （1分）

（4）2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺== 2Fe³⁺ + 2H₂O（2分）