FeCl3溶液能對過氧化氫的分解起催化作用,某小組擬在相同濃度FeCl3溶液的催化下,探究過氧化氫濃度對過氧化氫分解速率的影響.
寫出本實驗發(fā)生反應(yīng)的文字表達式過氧化氫氯化鐵溶液水+氧氣過氧化氫氯化鐵溶液水+氧氣.
(1)分別取相同體積、不同濃度的過氧化氫溶液于錐形瓶中,注入相同體積、相同濃度的FeCl3溶液,如圖觀察到氣泡生成的速度氣泡生成的速度,就可以粗略判斷,得出實驗結(jié)果.
為進一步判斷上述實驗結(jié)論的準確性,運用右圖,小剛同學進行了如下實驗方案設(shè)計.
(2)[方案一]在不同過氧化氫濃度下,測定收集相同氣體體積所需時間.
[方案二]在不同過氧化氫濃度下,測定相同時間收集的氣體的體積相同時間收集的氣體的體積;
方案二的實驗測量結(jié)果:
氯化鐵溶液
氯化鐵溶液
物理量 | |||||
實驗序號 | 30%H2O2溶液的體積(mL) | 2%FeCl3溶液的體積(mL) | 加入H2O的體積(mL) | 反應(yīng)的時間(min) | 生成O2的體積(mL) |
1 | 5 | x | 20 | 5 | V1 |
2 | 10 | 3 | 15 | y | V2 |
3
3
,y=5
5
.②實驗結(jié)論:通過測量,若V1
<
<
V2(填“>”“=”或“<”),說明反應(yīng)物的濃度越高,反應(yīng)速度越快
反應(yīng)物的濃度越高,反應(yīng)速度越快
.(3)除了過氧化氫濃度之外,還有哪些因素能影響它分解生成氧氣的速率?請任意選擇一種并寫出實驗方案
第一種情況:催化劑的質(zhì)量
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第一種情況:催化劑的質(zhì)量
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
.【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
【答案】過氧化氫水+氧氣;氣泡生成的速度;相同時間收集的氣體的體積;3;5;<;反應(yīng)物的濃度越高,反應(yīng)速度越快;第一種情況:催化劑的質(zhì)量
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
氯化鐵溶液
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 過氧化氫的催化劑質(zhì)量有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入不同質(zhì)量的(分別取1g和3g)MnO2,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
第二種情況:溫度:
【假 設(shè)】H2O2生成O2 的快慢還與 溫度有關(guān).
【實驗方案】常溫下,在兩瓶同質(zhì)量、同濃度的H2O2溶液中,分別加入相同質(zhì)量的MnO2,然后將錐形瓶分別放于10℃和40℃的水中,測量各生成一瓶(相同體積)O2 所需的時間.
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:113引用:4難度:0.1
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1.Fenton法常用于處理含難降解有機物的工業(yè)廢水。其原理是利用Fe2+和H2O2的反應(yīng)產(chǎn)生能降解污染物的活性成分?,F(xiàn)運用該方法降解有機污染物p-CP,探究有關(guān)因素對降解反應(yīng)速率的影響。實驗探究:控制p-CP的初始濃度相同,實驗溫度恒定在25℃或40℃(其余實驗條件見下表)。
(1)請結(jié)合上述介紹將表中空格補充完整。實驗編號 實驗?zāi)康?/td> 溫度/℃
pH濃度/(mg?L﹣1) H2O2 Fe2+ ① 為②③提供參照 25 3 204 16.8 ② 探究溫度對降解反應(yīng)速率的影響
3 204 16.8 ③ 探究溶液pH對降解反應(yīng)速率的影響 25 10 204 16.8
(3)為測定不同時間內(nèi)有機物降解的濃度,需在不同時間從反應(yīng)器中取樣,并使所取樣品中的降解反應(yīng)立即停止下來。根據(jù)本題信息,將樣品從反應(yīng)器中取出后應(yīng)立即將其放入某藥品中,反應(yīng)會迅速停止,該藥品可能是
A鹽酸溶液 B氫氧化鈉溶液 C稀硫酸溶液 D碳酸鈉溶液發(fā)布:2024/11/25 8:0:2組卷:3引用:0難度:0.3 -
2.據(jù)圖1裝置圖回答問題
(1)甲同學用氯酸鉀和二氧化錳共熱制備和收集氧氣,他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
(2)該同學用如圖2所示的方法進行氣密性檢查,如果裝置不漏氣,可以看到
(3)因為氧氣的密度比空氣的稍大,所以還可以選用
(4)老師提醒可以用F(萬能瓶)來收集氣體,則甲同學應(yīng)將發(fā)生裝置的導(dǎo)管與F的導(dǎo)管
(5)乙同學稱取一定質(zhì)量的KMnO4固體放入大試管中,將溫度控制在250℃加熱制取O2.實驗結(jié)束時,這位同學發(fā)現(xiàn)用排水法收集到的O2大于理論產(chǎn)量.針對這一現(xiàn)象,同學們進行了如下探究:
【提出猜想】猜想Ⅰ:反應(yīng)生成的二氧化錳(MnO2)分解放出O2;
猜想Ⅱ:反應(yīng)生成的錳酸鉀(K2MnO4)分解放出O2;
【實驗驗證】同學們分成兩組,分別進行下列實驗:
第一組同學取一定質(zhì)量的MnO2,在250℃條件下加熱一段時間,冷卻后測得MnO2的質(zhì)量不變,則猜想
第二組同學取K2MnO4在250℃條件下加熱,沒有用測定質(zhì)量的方法得出了猜想Ⅱ正確的結(jié)論.該組同學選擇的實驗方法是
【拓展延伸】實驗發(fā)現(xiàn),KClO3固體加熱制取O2的反應(yīng)速率很慢,但如果將KMnO4固體與KClO3固體混合加熱,則KClO3的分解速率大大加快,請說明KMnO4在KClO3的分解反應(yīng)中是否作催化劑,為什么?
(6)丙同學選擇用雙氧水和二氧化錳混合來制氧氣,則他應(yīng)選用的氣體發(fā)生裝置是
通過以上實驗數(shù)據(jù)的分析,可知,過氧化氫分解制氧氣的化學反應(yīng)速率與實驗
序號H2O2溶液濃度% H2O2溶液體積/mL 溫度℃ MnO2用量/g 收集到的
氧氣體積/mL反應(yīng)所需的
時間/s① 5 1 20 1 30.29 ② 5 1 20 0.1 4 16.75 ③ 15 1 20 0.1 4 6.04 ④ 30 1 55 2 10.76 發(fā)布:2024/12/18 8:0:1組卷:11引用:2難度:0.5 -
3.下列探究影響化學反應(yīng)速率因素的實驗中,實驗方案正確的是( ?。?br />
選項 影響因素 實驗方案 A 接觸面積 將1g塊狀石灰石和20mL10%的稀鹽酸、1g粉末狀石灰石與20mL10%的稀硫酸混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 B 催化劑的種類 將0.5g二氧化錳、1g氧化鐵分別與10mL6%的過氧化氫溶液混合,比較產(chǎn)生氣泡的快慢 C 反應(yīng)物的種類 分別將木炭在空氣中、氧氣中燃燒,比較反應(yīng)的劇烈程度 D 反應(yīng)物的性質(zhì) 分別用酒精燈加熱表面積相同的鎂片和鐵片,比較在空氣中能否被點燃 發(fā)布:2024/12/25 13:0:1組卷:104引用:4難度:0.7
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