Question

13．某研究小組設計了如下實驗，探究常溫下催化劑對過氧化氫分解反應的影響．

序號	實驗操作示意圖	實驗現(xiàn)象
Ⅰ		有極少量氣泡產生
Ⅱ		產生氣泡速率略有加快
Ⅲ		產生氣泡速率明顯加快

（1）實驗Ⅰ的作用是對照實驗，證明實驗Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度無關．
（2）實驗Ⅲ反應的化學方程式為2H₂O₂$\frac{\underline{\;三氯化鐵\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑．
（3）根據(jù)實驗Ⅰ～Ⅲ中現(xiàn)象的不同，可以得出的結論是：
①使用合適的催化劑，可提高雙氧水分解的反應速率：
②不同催化劑的催化效率不同．
（4）在一定溫度下，10mL0.40mol/LH₂O₂溶液發(fā)生催化分解．不同時刻測得生成O₂的體積（已折算為標準差狀況）如下表所示：

t/min	0	2	3	6	8	10
v（O2）mL	0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

0～6min，以H₂O₂的濃度變化表示的反應速率為v（H₂O₂）=0.033mol/（L•min）．（計算結果精確到0.001）

Answer 1

分析 （1）實驗Ⅰ中加入1mL水是讓溶液總體積相同，確保雙氧水的濃度相同，但沒加催化劑，作對照實驗；
（2）雙氧水分解產生水和氧氣，三氯化鐵作催化劑；
（3）催化劑具有選擇性；
（4）根據(jù)v=$\frac{△c}{△t}$計算得出．

解答 解：（1）實驗Ⅰ中加入1mL水是讓溶液總體積相同，確保雙氧水的濃度相同，但沒加催化劑，與Ⅱ、Ⅲ相同，作對照實驗，證明實驗Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度無關，
故答案為：對照實驗，證明實驗Ⅱ和Ⅲ中的速率加快與溶液濃度無關；
（2）雙氧水分解產生水和氧氣，三氯化鐵作催化劑，反應方程式為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;三氯化鐵\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，
故答案為：2H₂O₂$\frac{\underline{\;三氯化鐵\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象可知Ⅱ和Ⅲ在使用不同催化劑時化學反應速率不同，說明催化劑具有選擇性，即不同催化劑的催化效率不同，
故答案為：不同催化劑的催化效率不同；
（4）0～6min中，收集到的氧氣在標況下的體積為22.4mL，物質的量為0.001mol，根據(jù)關系式：2H₂O₂～O₂可知雙氧水分解的物的量為0.002mol，
所以雙氧水濃度改變量△c=$\frac{0.002mol}{10×1{0}^{-3}L}$，v=$\frac{△c}{△t}$=$\frac{0.002mol}{10×1{0}^{-3}L×6min}$≈0.033mol/（L•min），
故答案為：0.033．

點評 本題通過對比實驗考查催化劑對化學反應速率的影響，這是對教材實驗的探究，化學反應速率的計算是高考�？键c，注意計算的準確性，題目難度適中．