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11.某同学用5%的H2O2溶液做了一个探究实验,实验步骤如下:
步骤1:分别在2支大小相同的试管1和试管2中装入3.0mL5%的H2O2溶液.
步骤2:再分别往两支试管中滴入1~2滴1mol/L FeCl3溶液,
待试管中均有适量气泡出现时,将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中,试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中,同时用排水法收集产生的气体,并记录不同时刻(min)气体的总体积(mL),数据如下:
123456789
试管117.534.950.160.370.480.284.985.285.4
试管221.741.257.570.881.384.985.385.485.4
(1)向试管中加入的FeCl3溶液的作用起催化作用,写出加入FeCl3溶液后发生的化学反应方程式:2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多的原因是:2中温度高,由此该同学可以得出的实验结论是:温度越高反应速率越快;
(3)对比每分钟内收集到的气体体积变化,前5分钟内每分钟收集到的气体体积逐渐减小的原因是:H2O2的浓度随着反应的进行逐渐减小;
(4)若用单位时间内收集到的气体体积表示反应的快慢,则2min到5min试管2中生成气体的速率为:$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min.(请列出计算式并将计算结果保留3位有效数字)

分析 (1)铁离子对过氧化氢的分解起催化作用,反应方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)两者的温度不同,所以开始时相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多;温度越高反应速率越快;
(3)随着反应的进行过氧化氢的量逐渐减少,所以浓度逐渐变小,浓度越低反应速率越小;
(4)根据v=$\frac{△V}{△t}$分析求解.

解答 解:(1)铁离子对过氧化氢的分解起催化作用,反应方程式为:2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑,故答案为:起催化作用(或加快反应速率);2H2O2$\frac{\underline{\;氯化铁\;}}{\;}$2H2O+O2↑;
(2)将试管1放入盛有温度恒定为5℃冷水的烧杯中,试管2放入盛有温度恒定为40℃热水的烧杯中,两者的温度不同,所以开始时相同时刻试管2中收集到的气体体积比试管1中多;原因是温度越高反应速率越快,故答案为:2中温度高;温度越高反应速率越快;
(3)随着反应的进行过氧化氢的量逐渐减少,所以浓度逐渐变小,反应速率减慢,故答案为:H2O2的浓度随着反应的进行逐渐减小;
(4)2min到5min试管2中气体体积的变化为81.3mL-41.2mL,由v=$\frac{△V}{△t}$=$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min,故答案为:$\frac{81.3mL-41.2mL}{5min-2min}$=13.4mL/min.

点评 本题考查外界条件对反应速率的影响,和反应速率的计算,学生只要结合表格中和相关数据分析结合公式求解即可,比较容易.

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