某同學學習了化學反應速率后,聯(lián)想到曾用H2O2制備氧氣,于是設計了下面的實驗方案并進行實驗探究.
實驗編號 | 反應物 | 催化劑 |
甲 | 試管中加入3mL 2%H2O2溶液和3滴蒸餾水 | 無 |
乙 | 試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴蒸餾水 | 無 |
丙 | 試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴蒸餾水 | 1mL 0.1mol/L FeCl3溶液 |
丁 | 試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴稀鹽酸溶液 | 1mL 0.1mol/L FeCl3溶液 |
戊 | 試管中加入3mL 5%H2O2溶液和3滴NaOH溶液 | 1mL 0.1mol/L FeCl3溶液 |
(1)上述實驗發(fā)生反應的化學方程式為
2H2O2 2H2O+O2↑
△
2H2O2 2H2O+O2↑
. △
(2)實驗甲和實驗乙的實驗目的是
探究反應物的不同濃度對反應速率的影響
探究反應物的不同濃度對反應速率的影響
;實驗丙、實驗丁和實驗戊的實驗目的是探究在不同酸堿性條件下,催化劑對反應速率的影響
探究在不同酸堿性條件下,催化劑對反應速率的影響
.(3)請根據(jù)該同學查閱的資料分析H2O2的性質,解釋實驗甲和實驗乙能否達到實驗目的?
(4)實驗過程中該同學對實驗丙、丁、戊中產(chǎn)生的氣體進行收集,并在2分鐘內6個時間點對注射器內氣體進行讀數(shù),記錄數(shù)據(jù)如表.
時間/s | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 120 | |
氣體體積/mL | 實驗丙 | 9.5 | 19.5 | 29.0 | 36.5 | 46.0 | 54.5 |
實驗丁 | 8.0 | 16.0 | 23.5 | 31.5 | 39.0 | 46.5 | |
實驗戊 | 15.5 | 30.0 | 44.5 | 58.5 | 71.5 | 83.0 |
0.775
0.775
mL/s,100~120s的反應速率v2=0.575
0.575
mL/s.不考慮實驗測量誤差,二者速率存在差異的主要原因是隨反應的不斷進行,H2O2溶液的濃度逐漸降低,反應速率減小
隨反應的不斷進行,H2O2溶液的濃度逐漸降低,反應速率減小
.②如圖是根據(jù)實驗收集到最大體積的氣體時所用時間繪制的圖象.曲線c表示的是實驗
丁
丁
(填“丙”、“丁”或“戊”).【考點】探究影響化學反應速率的因素.
【答案】2H2O2 2H2O+O2↑;探究反應物的不同濃度對反應速率的影響;探究在不同酸堿性條件下,催化劑對反應速率的影響;0.775;0.575;隨反應的不斷進行,H2O2溶液的濃度逐漸降低,反應速率減小;丁
△
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:36引用:4難度:0.5
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1.控制變量法是化學實驗的常用方法之一,如圖所示實驗探究影響反應速率的因素是( )
發(fā)布:2024/12/30 14:0:1組卷:42引用:3難度:0.6 -
2.(一)Fenton法常用于處理含有難降解有機物的工業(yè)廢水,通常是在調節(jié)好pH和Fe2+濃度的廢水中加入H2O2,所產(chǎn)生的羥基自由基能氧化降解污染物.現(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關因素對該降解反應速率的影響.實驗中控制p-CP的初始濃度相同,恒定實驗溫度在298K或313K下設計如下對比實驗(其余實驗條件見下表):
實驗序號 實驗目的 T/K pH c/10-3mol?L-1 H2O2 Fe2+ ① 為以下實驗作參照物 298 3 6.0 0.30 ② 探究溫度對降解反應速率的影響 313 3 6.0 0.30 ③ 298 10 6.0 0.30
(2)實驗測得不同實驗編號中p-CP的濃度隨時間變化的關系如圖所示.請根據(jù)實驗①曲線,計算降解反應在50-300s內的平均反應速率v(p-CP)=
(3)實驗①②表明,溫度與該降解反應速率的關系是
(二)已知Fe3+和I-在水溶液中的反應為2I-+2Fe3+=2Fe2++I2.正向反應速率和I-、Fe3+的濃度關系為v=kcm(I-)cn(Fe3+)(k為常數(shù))
(4)請分析下表提供的數(shù)據(jù)回答以下問題:c(I-)/(mol?L-1) c(Fe3+)/(mol?L-1) v/(mol?L-1?s-1) (1) 0.20 0.80 0.032k (2) 0.60 0.40 0.144k (3) 0.80 0.20 0.128k
A.m=1,n=1 B.m=1,n=2 C.m=2,n=1 D.m=2,n=2
②I-濃度對反應速率的影響
(三)一定溫度下,反應FeO(s)+CO(g)?Fe(s)+CO2(g)的化學平衡常數(shù)為3.0,該溫度下將2mol FeO、4mol CO、5mol Fe、6mol CO2加入容積為2L的密閉容器中反應.請通過計算回答:
(5)v(正)發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:19引用:2難度:0.5 -
3.為探究影響化學反應速率的因素,某研究小組設計了如下五個實驗。按要求回答下列問題(已知:Cu2+、Fe3+對H2O2的分解起催化作用)。
(1)為探究溫度對化學反應速率的影響,應選擇實驗
(2)為探究催化劑對化學反應速率的影響,同時探究催化劑不同催化效果不同,應選擇實驗
(3)通過觀察發(fā)現(xiàn)實驗⑤比實驗③現(xiàn)象明顯,其原因是
(4)根據(jù)上述實驗,用H2O2快速制取少量O2,可采取的三條措施為發(fā)布:2024/12/30 14:30:1組卷:7引用:5難度:0.5