Question

某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組為確定過氧化氫分解的最佳催化條件，用如圖裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，反應(yīng)物用量和反應(yīng)停止的時(shí)間數(shù)據(jù)如下表：

MnO2 時(shí)間 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

請回答下列問題：

（1）盛裝雙氧水的化學(xué)儀器名稱是                。

（2）如何檢驗(yàn)該套裝置的氣密性                                        。

（3）相同濃度的過氧化氫，其分解速率隨著二氧化錳用量的增加而________。

（4）從實(shí)驗(yàn)效果和“綠色化學(xué)”的角度考慮，雙氧水的濃度相同時(shí)，加入________g的二氧化錳為較佳選擇。

（5）某同學(xué)分析上述數(shù)據(jù)后認(rèn)為：“當(dāng)用相同質(zhì)量的二氧化錳時(shí)，雙氧水的濃度越小，所需要的時(shí)間就越少，亦即其反應(yīng)速率越快”的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可認(rèn)為近似相等)。

（Ⅱ）在如圖所示的量熱計(jì)中，將100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液與100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，溫度從25.0℃升高到27.7℃。已知量熱計(jì)的熱容常數(shù)（量熱計(jì)各部件每升高1℃所需的熱量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比熱容為4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

為1g·mL^-1。

（1）試求CH₃COOH的中和熱△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和熱的文獻(xiàn)值為56.1KJ· mol^-1，則請你分

析在（1）中測得的實(shí)驗(yàn)值偏差可能的原因               。

（3）實(shí)驗(yàn)中NaOH過量的目的是                         。

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作 F1 G2 G5

【答案解析】22、

（Ⅰ）（1）分液漏斗  1分

（2）關(guān)閉分液漏斗的活塞，將注射器的活栓向外拉出一段距離，若一段時(shí)間后活栓能夠恢復(fù)到原位置，則裝置的氣密性好。 2分

（3）加快  1分

（4）0.3  1分

（5）不正確 1分

 H₂O₂的濃度擴(kuò)大二倍(從1.5%—→3.0%)，但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小的多  2分

（Ⅱ）（6）—53.3kJ/mol  2分

（7）①量熱計(jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等2分

（8）使堿稍稍過量，為了能保證CH₃COOH溶液完全被中和，從而提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確度。2分

解析：I、（1）�？紝�(shí)驗(yàn)儀器，分液漏斗便于控制反應(yīng)發(fā)生

（2）檢驗(yàn)氣密性為�？键c(diǎn)，注意書寫步驟

（3）根據(jù)表格橫行可知，二氧化錳用量增加，分解速率加快

（4）選擇0.3g二氧化錳，因?yàn)樗俾始涌烨掖呋瘎┝窟m量

（5）反應(yīng)速率比較的是變化量，H₂O₂的濃度擴(kuò)大二倍(從1.5%—→3.0%)，但反應(yīng)所需時(shí)間比其二倍小的多

II、：（1）CH₃COOH的中和熱Q=△H=Q=-cm△T=[150.5J·℃^-1+4.184J·g^-1·℃^-1×1g·mL^-1×200ml]×（27.7℃-25℃）/0.05mo=-53.3 kJ•mol^-1

(2)實(shí)驗(yàn)值偏差可能是因?yàn)棰倭繜嵊?jì)的保溫瓶絕熱效果不好；②酸堿溶液混合不迅速；③溫度計(jì)不夠精確等

(3) 酸和堿反應(yīng)測中和熱時(shí)，為了保證一方全部反應(yīng)，往往需要另一試劑稍稍過量，減少實(shí)驗(yàn)誤差

【思路點(diǎn)撥】本題考查學(xué)生中和熱的測定知識(shí)，注意稀的強(qiáng)酸和強(qiáng)堿溶液發(fā)生中和反應(yīng)生成1mol水所放出的熱量即為中和熱．