Question

某化学实验小组为确定过氧化氢分解的最佳催化条件，用如图装置进行实验，反应物用量和反应停止的时间数据如下表：

MnO2 时间 H2O2	0.1 g	0.3 g	0.8 g
10 mL 1.5%	223 s	67 s	56 s
10 mL 3.0%	308 s	109 s	98 s
10 mL 4.5%	395 s	149 s	116 s

请回答下列问题：

（1）盛装双氧水的化学仪器名称是                。

（2）如何检验该套装置的气密性                                        。

（3）相同浓度的过氧化氢，其分解速率随着二氧化锰用量的增加而________。

（4）从实验效果和“绿色化学”的角度考虑，双氧水的浓度相同时，加入________g的二氧化锰为较佳选择。

（5）某同学分析上述数据后认为：“当用相同质量的二氧化锰时，双氧水的浓度越小，所需要的时间就越少，亦即其反应速率越快”的结论，你认为是否正确________，理由是_______________________________________。(提示：H₂O₂的密度可认为近似相等)。

（Ⅱ）在如图所示的量热计中，将100mL 0.50mol·L^-1CH₃COOH溶

液与100mL0.55mol·L^-1NaOH 溶液混合，温度从25.0℃升高到27.7℃。已知量热计的热容常数（量热计各部件每升高1℃所需的热量）是

150.5J·℃^-1生成溶液的比热容为4.184J·g^-1·℃^-1，溶液的密度均近似

为1g·mL^-1。

（1）试求CH₃COOH的中和热△H=                 。

（2）CH₃COOH的中和热的文献值为56.1KJ· mol^-1，则请你分

析在（1）中测得的实验值偏差可能的原因               。

（3）实验中NaOH过量的目的是                         。

Answer 1

【知识点】化学实验操作 F1 G2 G5

【答案解析】22、

（Ⅰ）（1）分液漏斗  1分

（2）关闭分液漏斗的活塞，将注射器的活栓向外拉出一段距离，若一段时间后活栓能够恢复到原位置，则装置的气密性好。 2分

（3）加快  1分

（4）0.3  1分

（5）不正确 1分

 H₂O₂的浓度扩大二倍(从1.5%—→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小的多  2分

（Ⅱ）（6）—53.3kJ/mol  2分

（7）①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等2分

（8）使碱稍稍过量，为了能保证CH₃COOH溶液完全被中和，从而提高实验的准确度。2分

解析：I、（1）常考实验仪器，分液漏斗便于控制反应发生

（2）检验气密性为常考点，注意书写步骤

（3）根据表格横行可知，二氧化锰用量增加，分解速率加快

（4）选择0.3g二氧化锰，因为速率加快且催化剂量适量

（5）反应速率比较的是变化量，H₂O₂的浓度扩大二倍(从1.5%—→3.0%)，但反应所需时间比其二倍小的多

II、：（1）CH₃COOH的中和热Q=△H=Q=-cm△T=[150.5J·℃^-1+4.184J·g^-1·℃^-1×1g·mL^-1×200ml]×（27.7℃-25℃）/0.05mo=-53.3 kJ•mol^-1

(2)实验值偏差可能是因为①量热计的保温瓶绝热效果不好；②酸碱溶液混合不迅速；③温度计不够精确等

(3) 酸和碱反应测中和热时，为了保证一方全部反应，往往需要另一试剂稍稍过量，减少实验误差

【思路点拨】本题考查学生中和热的测定知识，注意稀的强酸和强碱溶液发生中和反应生成1mol水所放出的热量即为中和热．