Question

研究发现某些金属离子如Fe3+、Cu2+等对H2O2的分解也具有催化作用，为了比较MnO2与Fe3+和Cu2+的催化效果，

研究发现某些金属离子如Fe3+、Cu2+等对H2O2的分解也具有催化作用，为了比较MnO2与Fe3+和Cu2+的催化效果，某同学设计了如图甲、乙所示的实验．请回答相关问题：（1）定性分析：图甲可通过观察______，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3或者将CuSO4改为CuCl2更为合理，其理由是______．（2）定量分析：如图乙所示，实验时均以生成40mL气体为准，其它可能影响实验的因素均已忽略．检查乙装置气密性的方法是______，实验中需要测量的数据是______．（3）加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中，在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示．①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式______．②实验时放出气体的总体积是______mL．反应放出气体所需时间约为______min．③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D＞C＞B＞A．解释反应速率变化的原因：______．④计算H2O2的初始物质的量浓度为______mol/L．（请保留两位有效数字）

Answer 1

（1）比较反应速率的大小可通过生成气泡的快慢来判断，比较金属阳离子的催化效果要排斥阴离子的干扰，故答案为：产生气泡的快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
（2）检验气密性可通过关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉出一段，如活塞回到原位说明气密性良好，比较化学反应速率大小，可用生成相同体积气体所需时间，或相同时间内生成气体的体积进行判断，故答案为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞向外拉出一段，过一会后看其是否回到原位；产生40mL气体所需的时间；
（3）①H₂O₂在二氧化锰作用下发生反应生成氧气和水，反应的化学方程式为2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑，故答案为：2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑；
②当反应进行到4min时，反应结束，生成气体的体积最大为60ml，故答案为：60mL；4min；
③在加入催化剂的条件下随着反应物浓度的降低，反应速率减小，故答案为：随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；
④根据方程式计算
         2H₂O₂

MnO2  .

2H₂O+O₂↑
         2mol              22.4L
          n（H₂O₂）         0.06L
 n（H₂O₂）=

2mol×0.06L

22.4L

=0.00536mol，所以c（H₂O₂）=

0，00536mol

0.05L

=0.11 mol?L^-1，
故答案为：0.11．