Question

过氧化氢很重要的研究和应用价值．（1）实验室利用反应2H 2 O 2 催化剂 2H 2 O+O 2

过氧化氢很重要的研究和应用价值．（1）实验室利用反应2H 2 O 2 催化剂 2H 2 O+O 2 ↑可制备氧气．①取等物质的量浓度等体积H 2 O 2 溶液分别进行下列实验，研究外界条件对该反应速率的影响，实验报告如下表所示． 序号 条件 现象 结论 温度/℃ 催化剂 1 40 FeCl 3 溶液 2 20 FeCl 3 溶液 3 20 MnO 2 4 20 无 实验1、2研究的是______对H 2 O 2 分解速率的影响．实验2、3的目的是______．实验中可以表明该反应速率差异的现象是______．②实验室用MnO 2 做该反应的催化剂，使用如图所示装置的A部分制备O 2 ，避免反应过于剧烈的操作是______．（2）Na 2 O 2 与水反应也可生成O 2 ．某同学取4g Na 2 O 2 样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100mL溶液X和448mL O 2 （已折算为标准状况）．该同学推测样品中含有杂质或反应中生成H 2 O 2 ，并进行实验研究．通过如图所示整套实验装置测定Na 2 O 2 样品的纯度，假设所含杂质不参加反应．取25mL X，滴入烧瓶内再加入过量KMnO 4 酸性溶液反应，使其充分反应，最终生成56mL O 2 （已折算为标准状况），则此样品中Na 2 O 2 的质量分数是______．

Answer 1

（1）①影响化学反应速率的外界因素有温度、溶液的浓度和催化剂，通过比较表格中的数据的异同点发现，实验1、2温度不同，实验1为40℃，实验2为20℃，实验2、3的不同点是使用了不同的催化剂，所以比较FeCl 3 溶液和MnO 2 作为催化剂对H 2 O 2 分解反应速率影响的差异性，H 2 O 2 分解生成氧气，根据氧气的气泡数可推测反应的速率， 故答案为：温度；比较FeCl 3 溶液和MnO 2 作为催化剂对H 2 O 2 分解反应速率影响的差异；产生气泡的快慢； ②过氧化氢在FeCl 3 溶液催化的作用下分解，反应过于剧烈，可控制滴加的量控制反应的速率，分液漏斗带有玻璃活塞，旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H 2 O 2 溶液的速率， 故答案为：旋转分液漏斗的活塞，控制滴加H 2 O 2 溶液的速率； （2）448mL O 2 （已折算为标准状况），为 0.448L 22.4L/mol =0.02mol，同样的计算方法得到56mL O 2 （已折算为标准状况），为0.0025mol， 根据2Na 2 O 2 +2H 2 O═4NaOH+O 2 ↑知与水反应生成氧气的过氧化钠，       2Na 2 O 2 +2H 2 O═4NaOH+O 2 ↑       0.04mol               0.02mol 滴入烧瓶内再加入过量KMnO 4 酸性溶液反应，过氧根被氧化成了氧气，根据 5H 2 O 2 +2MnO 4 - +6H + ═2Mn 2+ +5O 2 ↑+8H 2 O知与KMnO 4 酸性溶液反应生成氧气的过氧化钠， 5H 2 O 2 +2MnO 4 - +6H + ═2Mn 2+ +5O 2 ↑+8H 2 O  0.0025mol             0.0025mol 某同学取4g Na 2 O 2 样品与过量水反应，待反应完全终止时，得100mL溶液X，取25mL X，实验，所以总的过氧化钠为：（0.04+0.0025×4）mol=0.05mol，则此样品中Na 2 O 2 的质量分数 0.05mol×78g/mol 4g ×100%=97.5%， 故答案为：97.5%．