Question

常温下按照如下方案完成实验。

实验编号	反应物	催化剂
①	10mL2% H2O2溶液	无
②	10mL5% H2O2溶液	无
③	10mL5% H2O2溶液	1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
④	10mL5% H2O2溶液＋少量HCl溶液	1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液
⑤	10mL5% H2O2溶液＋少量NaOH溶液	1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液

 
（1）催化剂能加快化学反应速率的原因是_____________________________________。
（2）实验①和②的目的是____________________________。实验时由于较长时间没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示，通常条件下H₂O₂稳定，不易分解。为了达到实验目的，你对原实验方案的改进是____________________。
（3）写出实验③的化学反应方程式                                 。
（4）实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。

分析上图能够得出的实验结论是______________________________________。

Answer 1

（1）降低了活化能（2分）
（2）探究浓度对反应速率的影响（2分）；向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中）（2分）
（3）2H₂O₂O₂↑＋2H₂O（2分）
（4）碱性环境能增大H₂O₂分解的速率，酸性环境能减小H₂O₂分解的速率 （2分）

试题分析：（1）催化剂改变反应的途径，降低反应所需的活化能，从而加快反应速率。
（2）实验①和②的浓度不同，则该实验的目的为探究浓度对化学反应速率的影响；为了便于比较，应在相同的条件下利用一个变量来比较，则向反应物中加入等量同种催化剂（或将盛有反应物的试管放在同一热水浴中）。
（3）双氧水再催化剂的作用下分解生成氧气和水，反应的化学方程式为2H₂O₂O₂↑＋2H₂O。
（4）由图可知，⑤的反应速率最大，④的反应速率最小，但最终生成的气体体积相同。根据表中数据可知，方案⑤中添加了氢氧化钠溶液，④中加入了盐酸，这说明碱性环境能增大H₂O₂分解的速率，酸性环境能减小H₂O₂分解的速率。