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    14．依据反应原理回答下列问题：
    Ⅰ．请你利用原电池原理，设计实验，比较铜和铁的金属活动性．
    实验用品：铁片、铜片、导线、金属夹、小灯泡、硫酸亚铁溶液、硫酸铜溶液、500mL烧杯．
    画出实验装置简图，并标出正负极、电子流动方向．
    Ⅱ．为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，某同学做了以下实验，请回答下列问题．
    编号操作实验现象
    ①分别在试管A、B中加入3mL 5% H2O2溶液，各滴入2滴1mol/L FeCl3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中产生的气泡量增大．
    ②另取两支试管分别加入3mL 5% H2O2溶液和3mL 10% H2O2溶液试管A、B中均未明显见到有气泡产生．
    （1）过氧化氢分解的化学方程式为2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑．
    （2）实验①的目的是研究温度对H2O2分解速率的影响．
    实验中滴加FeCl3溶液的目的是加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察．

    （3）实验②未观察到预期的实验现象，为了帮助该同学达到实验目的，你提出的对上述操作的改进意见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/LFeCl3溶液，观察产生气泡的速率（用实验中所提供的几种试剂）．
    （4）某同学在50mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰，放出气体的体积（标准状况下）与反应时间的关系如图2所示，则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是C．
    （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，某化学研究小组的同学分别设计了如图3甲、乙所示的实验．请回答相关问题：
    ①定性分析：如图甲可通过观察溶液中气泡产生的速率，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl3改为Fe2（SO4）3更为合理，其理由是排除氯离子的干扰．
    ②定量分析：用图3乙所示装置做对照实验，实验时均以生成40mL气体为准，其他可能影响实验的因素均已忽略．实验中需要测量的数据是收集40mL气体所需的时间．

    分析 （1）氯化铁作催化剂条件下，双氧水分解生成氧气和水；
    （2）根据试管A、B实验操作的异同点解答；
    （3）根据影响化学反应速率的外界因素解答；
    （4）根据速率的表示方法和图象横坐标和纵坐标的意义解答；
    （5）①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，在探究影响反应速率的快慢的因素时通常采取控制变量法来进行实验，选择合适的物质；
    ②若定量分析反应的快慢可以收集一定体积的气体，时间短则反应快．

    解答 解：（1）氯化铁作催化剂条件下，双氧水迅速分解生成氧气和水，反应方程式为：2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑，
    故答案为：2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$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；将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中，两支试管不同点是试管A的温度比试管B的温度低，说明研究的是温度对反应速率的影响，而开始加滴加FeCl3溶液，目的加快H2O2分解，
    故答案为：研究温度对H2O2分解速率的影响；加快H2O2分解速率，使实验现象易于观察；
    （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、催化剂的影响角度考虑，
    故答案为：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）该图象横坐标表示时间，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，故答案为：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，
    故答案为：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，
    故答案为：收集40mL气体所需的时间．

    点评 本题主要考查学生的实验探究能力，可依据催化剂的特点和控制变量法的思想分析问题及设计方案，综合性比较强，难度较大．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：实验题

    4．为验证氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2，某小组用如图所示装置进行实验（夹持仪器和A中加热装置已略，气密性已检验）．
    实验过程：
    I．打开弹簧夹K1～K4，通入一段时间N2，再将T型导管插入B中，继续通入N2，然后关闭K1、K3、K4．
    Ⅱ．打开活塞a，滴加一定量的浓盐酸，给A加热．
    Ⅲ．当B中溶液变黄时，停止加热，关闭K2．
    Ⅳ．打开活塞b，使约2mL的溶液流入D试管中，检验其中的离子．
    V．打开K3和活塞c，加入70%的硫酸，一段时间后关闭K3．
    Ⅵ．更新试管D，重复过程Ⅳ，检验B溶液中的离子．
    （1）过程I的目的是排出装置中的空气，防止干扰．
    （2）检验B中溶液是否还有Fe2+的方法之一是：取少量B中溶液于试管中，滴加几滴含有+3价铁元素的配合物溶液，会产生蓝色沉淀．写出该反应的离子方程式3Fe2++2（Fe（CN）6）3-=Fe3（Fe（CN）6）2↓．
    （3）若向第III步B中的黄色溶液中通入H2S气体，会观察到有淡黄色沉淀生成，写出该反应的离子方程式2Fe3++H2S═2Fe2++2H++S↓．
    （4）若将制取的SO2通入硫酸酸化的高锰酸钾溶液可使溶液褪色，其反应的化学方程式为2KMnO4+5SO2+2H2O=2MnSO4+K2SO4+2H2SO4．
    （5）甲、乙、丙三位同学分别完成了上述实验，结论如表所示．他们的检测结果一定不能够证明氧化性Cl2＞Fe3+＞SO2的是甲（填“甲”、“乙”或“丙”）．
    过程Ⅳ，B溶液中含有的离子过程Ⅵ，B溶液中含有的离子
    甲有Fe3+无Fe2+有SO42-
    乙既有Fe3+又有Fe2+有SO42-
    丙有Fe3+无Fe2+有Fe2+
    （6）将B中的FeCl2溶液换成100mLFeBr2溶液并向其中通入1.12LCl2（标准状况下），若溶液中有$\frac{1}{2}$的Br-被氧化成单质Br2，则原FeBr2溶液中FeBr2的物质的量浓度为0.5mol/L．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．电解质有强弱之分，以下物质属于强电解质的是（　　）
    A．水B．氨水C．醋酸D．氯化钠

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    2．25℃时，水中c （H+）=1×10-7mol/L，此时水的离子积Kw=1×10-14；pH=7．加热至99℃，水中c （H+）=1×10-6mol/L，说明升高温度会促进水的电离平衡（填“抑制”、“促进”或“不影响”，下同）；加入硫酸会抑制水的电离平衡；加入KCl会不影响水的电离平衡．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    9．下列叙述不正确的是（　　）
    A．CH4与C4H10互为同系物
    B．23592U和23892U质子数相同，二者属于同一种核素
    C．蔗糖和麦芽糖都属于双糖，且互为同分异构体
    D．苯分子中的碳碳键是介于单键和双键之间的独特的键

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    19．下列分子中所有原子都满足最外层为8电子结构的是（　　）
    ①BeCl ②NC13 ③PCl5④COC12⑤SF6⑥XeF2⑦CS2⑧CH4⑨CF2C12⑩S2C12．
    A．②④⑦⑧⑧⑨⑩B．②④⑦⑨⑩C．③④⑦⑩D．③④⑤⑦⑨⑩

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    6．己知亚硫酸为二元中强酸，不稳定，易被氧化请回答下列问题：
    （1）下列有关亚硫酸的性质的判断正确的是abcd．
    a．具有酸性       b．具有氧化性       c．具有还原性        d．有刺激性气味
    （2）亚硫酸在水中电离的方程式为H2SO3?H++HSO3-，HSO3-?H++SO32-．（填标号）．
    （3）将亚硫酸钠溶液滴入到几种不同溶液中的现象如下表所示：
    实验序号试剂现象
    I饱和Ag2SO4溶液产生白色沉淀
    II0.2mol•L-1CuCl2溶液溶液变绿，继续滴加产生棕黄色沉淀
    III0.1mol•L-1Al2（SO4）3溶液开始无明显变化，继续滴加产生白色沉淀
    ①经检验，实验I中的白色沉淀是Ag2SO3．用离子方程式解释：2Ag++SO32-=Ag2SO3↓．
    ②经检验，实验II中的棕黄色沉淀中不含SO42-，含有Cu+、Cu2+和SO32-．推测反应后的溶液中一定含有溶质电离出的阴离子是SO42-、Cl-，请选用合适的试剂分别验证这些离子：取少量滤液，用足量盐酸酸化后滴加氯化钡溶液，有白色沉淀生成，证明含SO42-；另取少量滤液，用足量硝酸酸化后滴加硝酸钡溶液，过滤，向所得滤液中滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成，证明含Cl-．
    ③已知：Al2（SO3）3在水溶液中不存在，经检验，实验III中的白色沉淀中无SO42-，该白色沉淀既能溶于强酸，又能溶于强碱，还可使酸性KMnO4溶液褪色．推测沉淀中含有的阴离子为SO32-、OH-．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    3．用于笔记本电脑的甲醇（CH3OH）燃料电池，质子交换膜左右两侧的溶液均为500mL 2mol/LH2SO4溶液，当电池中有1mol e-发生转移时，左右两侧溶液的质量之差为12g（忽略气体的溶解，假设反应物完全耗尽）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    4．常温下，下列各组离子一定能在指定溶液中大量共存的是（　　）
    A．1.0 mol•L-1 KNO3溶液：H+、Fe2+、SCN-、SO42-
    B．$\frac{{K}_{w}}{c（{H}^{+}）}$=1×10-13mol•L-1的溶液：NH4+、Ca2+、Cl-、NO3-
    C．pH=1的溶液：Al3+、Ag（NH3）2+、Cl-、SO42-
    D．由水电离产生c（H+）=10-10mol/L的溶液：NH4+、Ca2+、AlO2-、S2-

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