Question

（17分）H₂O₂是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。
（1）某小组拟在同浓度Fe³⁺的催化下，探究H₂O₂浓度对H₂O₂分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30% H₂O₂、0.1mol?L^-1Fe₂(SO₄)₃、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器
①写出本实验H₂O₂分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：____________
②设计实验方案：在不同H₂O₂浓度下，测定  ____________________________________（要求所测得的数据能直接体现反应速率大小）。
③设计实验装置，完成下图的装置示意图。

④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案（列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示）。

（2）利用图21（a）和21（b）中的信息，按图21（c）装置（连能的A、B瓶中已充有NO₂气体）进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的_________（填“深”或“浅”），其原因是______________________________________________________。

Answer 1

（1）①
②生成相同体积的氧气所需的时间
③
④测定反应时间

	H2O2的体积(mL)	0.1mol?L-1Fe2(SO4)3的体积（mL）	加入蒸馏水的体积（mL）	生成O2的体积(mL)	反应时间（min）
实验1	b	a	c	d
实验2	c	a	b	d

（2）深；因为过氧化氢分解是放热反应，2NO₂(g)N₂O₄(g)也是放热反应，所以B瓶温度高于A瓶，温度升高，平衡逆向移动，二氧化氮浓度增大，颜色加深。

解析试题分析：（1）①过氧化氢在硫酸铁作催化剂条件下分解生成水和氧气，过氧化氢既作氧化剂又作还原剂，化学方程式及电子转移方向和数目为
②反应速率是单位时间内物质浓度的改变量，所以测定不同浓度的过氧化氢对分解速率的影响，需测定相同时间内，产生氧气的体积的多少，或生成相同体积的氧气所需时间的多少；
③利用排水量气法，收集一定体积的O₂，需要水槽、量筒、导气管，量筒内盛满水倒扣在水槽中，装置如图
④

	H2O2的体积(mL)	0.1mol?L-1Fe2(SO4)3的体积（mL）	加入蒸馏水的体积（mL）	生成O2的体积(mL)	反应时间（min）
实验1	b	a	c	d
实验2	c	a	b	d

（2）由图a可知过氧化氢的分解反应是放热反应，由图b可知二氧化氮转化为四氧化二氮的反应也是放热反应，所以装置c中，右侧烧杯B瓶温度高于左侧烧杯A瓶，而温度升高，使平衡2NO₂(g)N₂O₄(g)逆向进行，二氧化氮浓度增大，B瓶的颜色比A瓶的颜色深。
考点：考查对实验的分析、设计，氧化还原反应的分析，电子转移的表示，平衡的移动的判断