Question

（9分）实验室用H₂O₂分解反应制取氧气时，常加入催化剂以加快反应速率，某研究性学习小组为研究催化剂FeCl₃的量对O₂生成速率的影响，设计了如下三组实验方案（见下表），将表中所给的试剂按一定体积混合后进行反应。

实验编号 试剂	A	B	C
10% H2O2/mL	20.0	V1	V2
2mol/L  FeCl3/ mL	0	5.0	10.0
H2O/ mL	V3	V4	0

按要求回答下列问题：

（1）欲用右图装置来比较该反应的反应速率快慢，当反应物的浓度、用量及其他影响速率的条件确定之后，可以通过测                   推(计)算反应速率。

（2）为实现实验目的，则V₁=    ，V₂=    ；

V₃=     ，V₄=    。

（3）根据你所掌握的知识判断，在上述实验中反应速率最快的可能是      （填“实验编号”）

（4）已知Fe³⁺催化H_­2O₂分解的机理可分两步反应进行，其中第一步反应为：2Fe³⁺ + H₂O₂ ==2Fe²⁺+ O₂↑+ 2H⁺，则第二步反应的离子方程式为：

                                              。

【解析】（1）因为反应中生成氧气，所以可以通过收集相同体积的气体所需要的时间来进行计算。

（2）为使实验在相同条件下进行双氧水的量应该相同，且最终溶液的体积要相同，所以V₁=20.00ml，V₂=20.00ml，V₃=10.00ml，V₄=5.00ml。

（3）C中催化剂的量最多，所以反应速率可能最快。

（4）因为催化剂在反应前后是不能变的，所以在第二步中亚铁离子要重新生成铁离子，因此正确的反应式为2Fe²⁺ + H₂O₂ +2H⁺ == 2Fe³⁺ + 2H₂O。

 

Answer 1

（1）相同时间内收集气体的体积；（或答收集相同体积的气体所需要的时间）（2分）。

（2）20.0、 20.0、 10.0、 5.0 （各1分）     （3）C （1分）

（4）2Fe²⁺ + H₂O₂ + 2H⁺== 2Fe³⁺ + 2H₂O（2分）