Question

12．氧化劑H₂O₂在反應(yīng)時不產(chǎn)生污染物，被稱為綠色氧化劑，因而受到人們越來越多的關(guān)注．資料顯示，某些金屬離子對H₂O₂的分解起催化作用．為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，該實驗小組的同學(xué)設(shè)計了如圖1所示的實驗裝置進行實驗．

（1）某同學(xué)通過測定O₂體積來比較H₂O₂的分解速率快慢，實驗時可以通過測量單位時間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時間來比較；
（2）0.1g MnO₂粉末加入50mL H₂O₂溶液中，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下放出氣體的體積和時間的關(guān)系如圖2所示．解釋反應(yīng)速率變化的原因隨著反應(yīng)的進行，濃度減小，反應(yīng)速率減慢，計算H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為0.11 mol/L（保留兩位有效數(shù)字，在標(biāo)準(zhǔn)狀況下測定）

Answer 1

分析 （1）實驗時可以通過測量單位時間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時間來比較；
（2）隨著反應(yīng)的進行，溶液的濃度逐漸降低，反應(yīng)速率逐漸減��；根據(jù)圖象可以看出H₂O₂完全反應(yīng)放出60 mL O₂，根據(jù)2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑進行計算．

解答 解：（1）通過測定O₂的體積來比較H₂O₂的分解速率快慢，實驗時可以通過測量單位時間生成O₂的體積或生成單位體積O₂所需要的時間來比較，
故答案為：單位時間生成O₂的體積；生成單位體積O₂所需要的時間；
（2）濃度越大，反應(yīng)速率越大，反之越小，隨著反應(yīng)進行，反應(yīng)物的濃度逐漸減小，則速率逐漸減小；根據(jù)圖象可以看出H₂O₂完全反應(yīng)放出60 mL O₂，H₂O₂的分解反應(yīng)為2H₂O₂$\frac{\underline{\;催化劑\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑，則：n（H₂O₂）=$\frac{0.06L}{22.4L/mol}$×2≈0.00536 mol，
所以H₂O₂的初始物質(zhì)的量濃度為：c（H₂O₂）=$\frac{0.00536mol}{0.05L}$≈0.11 mol/L，
故答案為：隨著反應(yīng)的進行，濃度減小，反應(yīng)速率減慢；0.11 mol/L．

點評 本題考查了化學(xué)反應(yīng)速率的影響因素，題目難度中等，明確影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素為解答關(guān)鍵，注意掌握化學(xué)反應(yīng)速率的概念及表達式，試題培養(yǎng)了學(xué)生的化學(xué)實驗、化學(xué)計算能力．