工業(yè)上H2O2是一種重要的綠色氧化還原試劑,某小組對(duì)H2O2的催化分解實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究?;卮鹣铝袉栴}:
(1)在同濃度Fe3+的催化下,探究H2O2濃度對(duì)H2O2分解反應(yīng)速率的影響。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示。
①寫出H2O2溶液在Fe3+催化下分解的化學(xué)方程式 ;除了圖中所示儀器之外,該實(shí)驗(yàn)還必需的儀器是
秒表或計(jì)時(shí)器
秒表或計(jì)時(shí)器
。
②請(qǐng)寫出下面表格中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的實(shí)驗(yàn)記錄內(nèi)容或數(shù)據(jù):
實(shí)驗(yàn)序號(hào) |
0.1mol?L-1 Fe2(SO4)3溶液的體積/mL |
Ⅱ |
30% H2O2溶液的體積/mL |
蒸餾水的體 積/mL |
O2的體積/mL |
1 |
Ⅰ |
b |
c |
d |
e |
2 |
a |
b |
d |
Ⅲ |
f |
Ⅰ=
a
a
,Ⅱ=
時(shí)間(min或s)
時(shí)間(min或s)
,Ⅲ=
c
c
。
(2)利用圖1和圖2中的信息,按圖3裝置(連通的A、B瓶中已充有NO
2氣體)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)??捎^察到A瓶中氣體顏色比B瓶中的
淺
淺
(填“深”或“淺”),其原因是
過氧化氫分解為放熱反應(yīng),B中溫度升高,且2NO2?N2O4為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),B中顏色加深
過氧化氫分解為放熱反應(yīng),B中溫度升高,且2NO2?N2O4為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),B中顏色加深
。
(3)該小組預(yù)測(cè)同為第四周期Ⅷ族的Fe、Co、Ni可能有相似的催化作用。查閱資料:Co
xNi
(1-x)Fe
2O
4(其中Co、Ni均為+2價(jià))也可用作H
2O
2分解的催化劑,具有較高的活性。如圖乙表示兩種不同方法制得的催化劑Co
xNi
(1-x)Fe
2O
4在10℃時(shí)催化分解6%的H
2O
2溶液的相對(duì)初始速率隨x變化曲線。由圖中信息可知
微波水熱
微波水熱
法制取得到的催化劑活性更高,推測(cè)Co
2+、Ni
2+兩種離子中催化效果更好的是
Co2+
Co2+
。
【答案】2H
2O
2O
2↑+2H
2O;秒表或計(jì)時(shí)器;a;時(shí)間(min或s);c;淺;過氧化氫分解為放熱反應(yīng),B中溫度升高,且2NO
2?N
2O
4為放熱反應(yīng),升高溫度平衡逆向移動(dòng),B中顏色加深;微波水熱;Co
2+