Question

14．為了研究外界條件對過氧化氫分解速率的影響，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 5mL 5% H2O2溶液，各滴入2 滴1mol/L FeCl3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中不再產生氣泡 試管B中產生的氣泡量增大
②	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

（1）過氧化氫分解的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（2）實驗①的目的是探究溫度對H₂O₂分解速率的影響，實驗①分別向兩支試管中加入等量的H₂O₂溶液的目的是控制變量，
實驗中滴加2滴FeCl₃溶液的目的是加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察．
（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/LFeCl₃溶液，觀察產生氣泡的速率（用實驗中所提供的幾種試劑）．

Answer 1

分析 （1）過氧化氫在催化劑存在條件下分解生成氧氣和水，據此寫出反應的化學方程式；
（2）根據試管A、B實驗操作的異同點判斷實驗目的；對照試驗中變量必須滿足唯一性；氯化鐵在雙氧水的分解中起到了催化作用；
（3）可以同時提高兩個試管溫度，增大反應速率，使實驗現象更加明顯．

解答 解：（1）過氧化氫分解，FeCl₃在此反應中作催化劑，起催化作用，能加快過氧化氫分解產生氧氣的速率，反應方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;FeCl_{3}\;}}{\;}$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(fā)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；
實驗①分別向兩支試管中加入等量的H₂O₂溶液，原因是對照試驗中必須只有1個變量，即：控制變量；
開始加滴加FeCl₃溶液目的是作催化劑，加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察，
故答案為：溫度對H₂O₂分解速率的影響；控制變量；加快H₂O₂分解速率，使實驗現象易于觀察；
（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，為加快反應速率，使反應現象明顯，可從溫度或催化劑的影響角度考慮，如：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，
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．

點評 本題考查了探究影響化學反應速率的因素，題目難度中等，試題側重考查學生的實驗探究能力，明確實驗目的為解答關鍵，注意掌握溫度、濃度、催化劑等因素對反應速率的影響．