Question

4．用如图所示的装置来测定镁与硫酸反应的速率，在锥形瓶中加入0.7g镁带，按图连接好装置，从A中加入20.0mL0.5mol/LH₂SO₄．记录注射器活塞的位置和相应的时间．实验记录如下：

时间/s	t	2t	…
活塞的位置/mL	25.6	36.0	…

（1）镁与硫酸溶液反应的离子方程式为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑．
（2）仪器A的名称为分液漏斗．
（3）0～t时间段与t～2t时间段，化学反应速率快的是t～2t；原因是镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快．
（4）用上述装置探究Fe³⁺、Cu²⁺对双氧水分解反应速率的影响，所用试剂：5%H₂O₂、0.1mol/LFeCl₃/0.2mol/L CuCl₂，完成下表的实验设计：

实验序号	双氧水体积/mL	蒸馏水体积/mL	添加的物质
1	10	0	4mLFeCl3
2	10	2	2mLCuCl2

①Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中起催化作用；
②本实验需测定的数据是收集相同体积的氧气所需时间；
③A中装有10mL双氧水，未减少误差，加入其它物质的方法是连接分液漏斗前，直接加到锥形瓶中．

Answer 1

分析 （1）镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气；
（2）熟悉化学实验室中常用仪器及作用；
（3）据镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快来分析；
（4）①从所给的数据可知：试管1、试管2所用试剂的浓度一样，故研究的是催化剂对反应的催化效果；
②要想研究Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中起催化作用的效果，故可通过测量收集相同体积的氧气所需时间的长短，判断Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中催化效果；
③A中装有10mL双氧水，为减少误差，即减少双氧水的损失，可进行的操作是连接分液漏斗前，直接加到锥形瓶中．

解答 解：（1）镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，离子反应为Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑，
故答案为：Mg+2H⁺=Mg²⁺+H₂↑；
（2）仪器A的用于添加液体药品，故A为分液漏斗，
故答案为：分液漏斗；
（3）0～t时间段与t～2t时间段，化学反应速率快的是t～2t时间段；原因是镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快，
故答案为：t～2t；镁与硫酸反应放热，温度升高，反应速率加快；
（4）①从所给的数据可知：试管1、试管2所用试剂的浓度一样，故研究的是催化剂对反应的催化效果，故Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中起催化作用，
故答案为：催化；
②要想研究Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中起催化作用的效果，故可通过测量收集相同体积的氧气所需的时间长短，判断Fe³⁺、Cu²⁺在双氧水分解过程中催化效果，
故答案为：收集相同体积的氧气所需时间；
③A中装有10mL双氧水，为减少误差，即减少双氧水的损失，可进行的操作是连接分液漏斗前，直接加到锥形瓶中，
故答案为：连接分液漏斗前，直接加到锥形瓶中．

点评 本题主要考查外界条件对反应速率的影响及催化剂的作用，侧重于学生的实验探究能力的考查，解答时须注意实验的原理，难度中等