Question

某实验小组对FeCl₃的性质和用途展开了实验．
实验一：
实验步骤
①往锥形瓶中加入50mL、3.0%的双氧水．
②分别往锥形瓶中加0.5g不同的催化剂粉末，立即塞上橡皮塞．
③采集和记录数据．
④整理数据得出下表．
表：不同催化剂催化双氧水分解产生O₂的压强对反应时间的斜率

催化剂	氯化铁	二氧化锰	猪肝	马铃薯
压强对时间的斜率	0.0605	3.8214	0.3981	0.0049

（1）该“实验一”的实验名称是

 

；
（2）催化效果最好的催化剂是

 

；
实验二：氯化铁催化分解双氧水的最佳条件
该实验小组的同学在进行实验二时，得到了如下的数据．
表：不同浓度的双氧水在不同用量的FeCl₃?6H₂O作用下完全反应所需时间

H2O2 时间 FeCl36H2O	1g	2g	3g
3.0%（质量分数） 6.0%（质量分数） 9.0%（质量分数）	445s 620s 790s	135s 220s 300s	110s 200s 230s

分析表中数据我们可以得出：
（3）如果从实验结果和节省药品的角度综合分析，当选用6.0%的双氧水时，加入

 

g FeCl₃?6H₂O能使实验效果最佳；
（4）进行该实验时，控制不变的因素有反应温度、

 

等；
（5）如图1是2gFeCl₃?6H₂O催化分解50ml3.0%的双氧水时收集到的O₂体积对反应时间示意图，请分别画出相同条件下1g、3g FeCl₃?6H₂O催化分解50ml3.0%的双氧水时收集到的同温同压下O₂体积对反应时间示意图，并作必要的标注；

讨论：有关FeCl₃参加的可逆反应的两个问题：
（6）分别取若干毫升稀FeCl₃溶液与稀KSCN溶液，混合，溶液呈血红色．限用FeCl₃、KSCN、KCl三种试剂，仪器不限，为证明FeCl₃溶液与KSCN溶液的反应是一个可逆反应，至少还要进行

 

次实验；
（7）一定浓度的FeCl₃与KSCN两溶液反应达到平衡，在t₁时刻加入一些FeCl₃固体，反应重新达到平衡．若其反应过程可用如下的速率v-时间t图象表示．请根据图2像和平衡移动规律求证新平衡下FeCl₃的浓度比原平衡大

 

．

Answer 1

考点：浓度、温度、催化剂对化学反应速率的影响,化学平衡的影响因素

专题：化学平衡专题

分析：（1）根据表中内容为不同催化剂催化双氧水分解产生O₂的压强对反应时间的斜率得出结论；
（2）分析表中不同催化剂对应数据的大小；
（3）分析表中催化剂的质量和所需时间关系；
（4）因催化剂的质量为可变量，所以双氧水的量为不变量；
（5）根据催化剂的质量和所需时间关系作图；
（6）可逆反应的特点是不能进行到底．三氯化铁中加入硫氰化钾，充分反应后若仍有三价铁离子和硫氰化钾，则说明该反应为可逆反应；
（7）分析平衡图象．

解答： 解：（1）表中给出了不同催化剂催化双氧水分解产生O₂的压强对反应时间的斜率，所以该“实验一”的实验名称是：探究使双氧水分解的最佳催化剂或探究各催化剂的催化效果，
故答案为：探究使双氧水分解的最佳催化剂或探究各催化剂的催化效果；
（2）从表中数据可知，使用二氧化锰对应数据最大，故使用二氧化锰催化效果最好，故答案为：二氧化锰；
（3）分析表中数据可知，2g比1g反应快的多，3g与2g相比较变化不是很大，故从节约原料的角度来看，2g最佳，故答案为：2；
（4）因催化剂的质量为可变量，所以双氧水的量为不变量；
（5）因双氧水的量不变，故产生氧气的量不变，根据表中数据可知，使用催化剂越多，所需时间越短，由此画出图象为，
故答案为：；
（6）可逆反应的特点是不能进行到底．三氯化铁中加入硫氰化钾，充分反应后若仍有三价铁离子和硫氰化钾，
则说明该反应为可逆反应，因此需加入三氯化铁或硫氰化钾若混合物颜色都加深，证明平衡发生了移动，即两种反应物都还存在，
故答案为：2；
（7）根据平衡图象和平衡原理可知：如图所示，在t₁时刻充入一定量的FeCl₃固体，反应重新达到平衡后的正反应速率v′_正＞v_正．而新平衡状态下KSCN的浓度一定比原平衡时小（加入FeCl₃后平衡右移，消耗了KSCN），又由于温度不变，现图象中v′_正＞v_正，只能是由于新平衡下FeCl₃的浓度比原平衡大引起的，
故答案为：如图所示，在t₁时刻充入一定量的FeCl₃固体，反应重新达到平衡后的正反应速率v′_正＞v_正．而新平衡状态下KSCN的浓度一定比原平衡时小（加入FeCl₃后平衡右移，消耗了KSCN），又由于温度不变，现图象中v′_正＞v_正，只能是由于新平衡下FeCl₃的浓度比原平衡大引起的．

点评：本题考查了催化剂、浓度对反应速率的影响，题目难度不大．但作图时一定要注意由于催化剂不影响平衡，所以所得气体的体积相同．