Question

【题目】为了探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某化学兴趣小组的同学做了以下实验．

编号	实验操作	实验现象
①	分别在试管A、B中加入5mL5%H2O2溶液，各滴入3滴 1mol/LFeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡．	试管A中不再产生气泡； 试管B中产生的气泡量增多．
②	另取两支试管分别加入5mL5%H2O2溶液和5mL10%H2O2 溶液	两支试管中均未明显见到有 气泡产生．

请回答下列问题：
（1）过氧化氢分解的化学方程式为 ．
（2）实验①的目的是 ．
（3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该组同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见是（用实验中所提供的几种试剂）．
（4）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入适量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图1所示，则A，B，C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是（填字母代号）．
（5）对于H2O2分解反应，Cu2+也有一定的催化作用．为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，该兴趣化学小组的同学分别设计了如图2、3所示的实验．请回答相关问题：
①定性分析：如图2可通过观 ， 定性比较得出结论；该实验中将FeCl3溶液改为Fe2（SO4）3溶液的原因是 ．
②定量分析：用图3所示装置做对照试验，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．实验中需要测量的数据是 ．
（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要考虑方法的应用．

Answer 1

【答案】
（1）2H2O2 2H2O+O2↑
（2）究温度对H2O2分解速率的影响
（3）将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率
（4）C
（5）溶液中气泡产生的速率；排除氯离子的干扰；在同温同压下，收集40mL气体所需的时间
（6）控制变量（或对比）
【解析】解：（1）过氧化氢分解，FeCl3在此反应中作催化剂，起催化作用，能加快过氧化氢分解产生氧气的速率，其反应的方程式为：2H2O2 2H2O+O2↑，所以答案是：2H2O2 2H2O+O2↑； （2）分别在试管A、B中加入 5mL 5% H2O2溶液，各滴入1～2 滴1mol/L FeCl3溶液．待试管中均有适量气泡出现，说明过氧化氢分解能发生，试管A、B中均有适量气泡出现时，将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中；所以答案是：研究温度对H2O2分解速率的影响；（3）影响化学反应速率的外界因素有浓度、温度、气体的压强、催化剂、固体的表面积，另取两支试管分别加入 5mL 5%H2O2溶液和 5mL10%H2O2溶液，试管A、B中均未见气泡产生，为加快反应速率，可从温度、或催化剂的影响角度考虑，所以答案是：将两支试管同时放入盛有相同温度热水的烧杯中，或向两支试管中同时滴入2滴1mol/L FeCl3溶液，观察产生气泡的速率；（4）该图像横坐标表示时间，纵坐标表示生成气体的体积，时间越短生成的气体越多，反应速率越快，所以速率最慢的为C，所以答案是：C；（5）①至于定性分析可以根据产生气泡的速率来进行判断反应的快慢；为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果，要保持其它条件相同，而FeCl3溶液中还有氯离子，CuSO4中含有铜离子，因此氯离子可能也会影响反应速率，产生干扰，所以可将FeCl3改为Fe2（SO4）3 ， 所以答案是：溶液中气泡产生的速率，排除氯离子的干扰（合理即可）；②若定量分析反应的快慢可以测定收集40mL的气体所需的时间，时间短则反应快，
所以答案是：在同温同压下，收集40mL气体所需的时间；（6）通过对上述实验过程的分析，在实验设计时，要控制其它条件相同，再考虑一个量的变化，也就是要考虑控制变量（或对比）方法的应用，所以答案是：控制变量（或对比）．