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為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,甲、乙同學分別設計了如圖一、圖二所示的實驗.
(1)H2O2分解的化學方程式為
 


(2)圖一所示實驗能定性說明反應快慢的依據是
 
;圖二所示實驗能說明反應快慢的數據是
 

(3)①用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷電路板金屬粉末中的銅.已知:
Cu(s)+2H+(aq)=Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39  kJ/mol
2H2O2(l)=2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46 kJ/mol
H2(g)+
1
2
O2(g)=H2O(l)△H=-285.84 kJ/mol
在H2SO4溶液中Cu與H2O2反應生成Cu2+ 和H2O的熱化學方程式為:
 

②控制其他條件相同,印刷電路板的金屬粉末用10% H2O2和3.0mol/L H2SO4的混合溶液處理,測得不同溫度下銅的平均溶解速率(見下表).
溫度(℃)20304050607080
銅平均溶解速率     (×10-3 mol?L-1?min-17.348.019.257.987.246.735.76
當溫度高于40℃時,銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降,其主要原因是
 
考點:性質實驗方案的設計
專題:實驗設計題
分析:(1)雙氧水可以分解為水和氧氣,據此確定方程式的書寫;
(2)比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,可以根據反應產生的氣泡的速度來判斷,還可以根據相等的時間內產生氣體的體積大小來衡量;
(3)①依據熱化學方程式和蓋斯定律計算得到所需熱化學方程式;
②酸性環(huán)境下雙氧水具有氧化性,能將金屬銅氧化,但雙氧水不穩(wěn)定,溫度高易分解.
解答: 解:(1)雙氧水可以分解為水和氧氣,即2H2O2
 催化劑 
.
 
O2↑+2H2O,故答案為:2H2O2
 催化劑 
.
 
O2↑+2H2O;
(2)比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,可以根據反應產生的氣泡的速度來判斷,還可以根據相等的時間內產生氣體的體積大小來衡量,圖一可以根據反應中觀察試管內氣泡的速度(反應劇烈的程度)來得出結論,圖二中,可以觀察在相同時間內,注射器內產生的氣體的體積(或收集相同體積氣體所需時間)來得到結論,
故答案為:觀察試管內氣泡的速度(反應劇烈的程度);觀察在相同時間內,圖2注射器內產生的氣體的體積(或收集相同體積氣體所需時間);
(3)①a、Cu(s)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+H2(g)△H=+64.39kJ/mol,
b、2H2O2(l)═2H2O(l)+O2(g)△H=-196.46kJ/mol,
c、H2(g)+
1
2
O2(g)═H2O(l)△H=-285.84kJ/mol,
由蓋斯定律a+
1
2
b+c得到:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ/mol,
故答案為:Cu(s)+H2O2(l)+2H+(aq)═Cu2+(aq)+2H2O(l)△H=-319.68kJ/mol;
②金屬銅在酸性環(huán)境下和雙氧水的反應為:Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,但雙氧水不穩(wěn)定,溫度高易分解,溫度高于40℃時,雙氧水分解速率加快,氧化銅的濃度就降低,所以銅的平均溶解速率隨著反應溫度升高而下降,
故答案為:H2O2分解而使其濃度降低,反應速率降低.
點評:本題是一道實驗方案的涉計探究題,考查學生實驗的分析和綜合能力,難度大.
練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:

居室空氣污染物達300多種,其中有一種來自人造地板、家具以及裝修粘合劑,長期接觸可引起過敏性皮炎、免疫功能異常.該污染物是( 。
A、甲醛(HCHO)
B、CO
C、氡(Rn)
D、NO2

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科目:高中化學 來源: 題型:

下列物質中屬于有機物的是(  )
A、甲醇B、蘇打C、水泥D、玻璃

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科目:高中化學 來源: 題型:

某化學興趣小組進行實驗探究:探究碳、硅元素的非金屬性的相對強弱.根據要求回答下列問題:

(1)實驗裝置:填寫所示儀器名稱A
 

(2)實驗步驟:連接儀器、
 
、加藥品后,打開a、然后滴入濃硫酸,加熱
(3)問題探究:(已知酸性強弱:亞硫酸>碳酸)
①銅與濃硫酸反應的化學方程式是
 
裝置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是
 

②能說明碳元素的非金屬性比硅元素非金屬性強的實驗現象是
 

③依據試管D中的實驗現象,能否證明硫元素的非金屬性強于碳元素的非金屬性
 
(填“能”或“否”),原因是
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

A、B、C、D、E、F、G七種元素均是短周期元素,且原子序數依次增大.A原子無中子,B、G原子的最外層電子數均為其電子層數的兩倍,D、G元素原子的最外層電子數相等.X、Y、Z、W、甲、乙六種物質均由上述元素的兩種或三種元素組成,元素B形成的單質M與甲、乙(甲、乙是高中常見的濃酸)均能反應(相對分子質量甲<乙)轉化關系如圖(反應條件略去),原子E最外層電子數和其電子層數相等.元素F形成的單質是“21世紀的能源”,是目前應用最多的半導體材料.請回答下列問題:

(1)A2D的熔沸點比A2G高的原因是
 
.B、D、G各一個原子構成每原子均滿足8電子的分子,其電子式是
 

(2)E4B3和水反應的化學方程式
 

(3)寫出M與甲的濃溶液加熱時反應的化學方程式
 

(4)X、Y、Z、W屬于同一類物質,這類化合物固態(tài)時的晶體類型為
 
;X、Y、W都能與Z反應,則Z的結構式為
 

(5)已知CH4(g)+2O2(g)═CO2(g)+2H2O(l);△H1=a kJ/mol,欲計算反應CH4(g)+4NO(g)═2N2(g)+CO2(g)+2H2O(l)的焓變△H2,則還需要查找某化合反應的焓變△H3,當反應中各物質化學計量數之比為最簡整數比時△H3=b kJ/mol,則該反應的熱化學方程式為
 
.據此計算出△H2=
 
kJ/mol(用含a和b的式子表示).

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科目:高中化學 來源: 題型:

已知:將KI、鹽酸、試劑X和淀粉四種溶液混合,無反應發(fā)生.若再加入雙氧水,將發(fā)生反應:H2O2+2H++2I-═2H2O+I2,且生成的I2立即與試劑X反應而被消耗.一段時間后,試劑X將被反應生成的I2完全消耗.由于溶液中的I-繼續(xù)被H2O2氧化,生成的I2與淀粉作用,溶液立即變藍.因此,根據試劑X的量、滴入雙氧水至溶液變藍所需的時間,即可推算反應H2O2+2H++2I-═2H2O+I2的反應速率.
下表為某同學依據上述原理設計的實驗及實驗記錄(各實驗均在室溫條件下進行):
編號往燒杯中加入的試劑及其用量(mL)催化劑開始變藍時間(min)
0.1 mol?L-1
KI溶液
H2O0.01 mol?L-1
X 溶液
0.1 mol?L-1
雙氧水
1 mol?L-1
稀鹽酸
120.010.010.020.020.01.4
220.0m10.010.0n2.8
310.020.010.020.020.02.8
420.010.010.020.020.05滴Fe2(SO430.6
(1)已知:實驗1、2的目的是探究H2O2濃度對H2O2+2H++2I-=2H2O+I2反應速率的影響.實驗2中m=
 
,n=
 

(2)實驗1、3的目的是
 
;實驗1、4的目的是
 

(3)已知,I2與X反應時,兩者物質的量之比為1:2.按上面表格中的X和KI的加入量,加入V(H2O2)>
 
 mL,才確?吹剿{色.實驗3從開始至反應進行到2.8min時,此段時間內H2O2+2H++2I-═2H2O+I2反應速率v(I-)=
 
(保留兩位有效數字).
(4)實驗1,濃度c(X)~t的變化曲線如圖,若保持其它條件不變,請在答題卡坐標圖中,分別畫出實驗3、實驗4,c(X)~t的變化曲線圖(進行相應的標注).
(5)環(huán)境友好型鋁-碘電池已研制成功,已知電池總反應為:2Al(s)+3I2(s)═2AlI3(s).含I-傳導有機晶體合成物作為電解質,該電池負極的電極反應為:
 
,充電時Al連接電源的
 
極.
(6)綠色化制氫技術是現代能源工業(yè)的方向,將生物質(以C計)與水蒸氣反應制取H2.氣化爐相關反應如下表所示:
氣化爐中產生H2
通入水蒸氣,主要化學反應:
①C(s)+H2O(g)═CO(g)+H2(g)
△H=+131.6kJ mol-1
②CO(g)+H2O(g)═CO2(g)+H2(g)
△H=-41.2kJ mol-1
③CaO(s)+CO2(g)═CaCO3(s)
△H=-178.3kJ mol-1
氣化爐中總反應:C(s)+2H2O(g)+CaO(s)═CaCO3(s)+2H2(g)△H=
 
kJ?mol-1

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科目:高中化學 來源: 題型:

某研究性學習小組設計了一組實驗來探究元素周期律.甲同學根據元素非金屬性與對應最高價含氧酸之間的關系,設計了如圖1裝置來一次性完成碳族元素中C與Si的非金屬性強弱比較的實驗研究;乙同學設計了如圖2裝置來驗證鹵族元素性質的遞變規(guī)律.A、B、C三處分別是沾有NaBr溶液的棉花、濕潤的淀粉KI試紙、濕潤紅紙.已知常溫下濃鹽酸與高錳酸鉀能反應生成氯氣.

(1)甲同學設計實驗的依據是
 
;寫出選用物質的化學式:A
 
,B
 
,C
 
;
其中裝置B中所盛試劑的作用為
 
;C中反應的離子方程式為
 
;
(2)乙同學的實驗原理是
 
;寫出B處的離子方程式:
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

某興趣小組同學進行乙醛的銀鏡反應實驗的操作步驟如下:
A.在試管里先注入少量NaOH溶液,振蕩,然后加熱煮沸.把NaOH溶液倒去后,再用蒸餾水洗凈試管備用.
B.在洗凈的試管里配制銀氨溶液.
C.沿試管壁加入乙醛稀溶液.
D.加熱.請回答問題:
(1)步驟A中加NaOH溶液振蕩,加熱煮沸的目的是
 

(2)簡述銀氨溶液的配制過程:
 

(3)步驟D應選擇的加熱方法是
 
(填下列裝置編號).
(4)乙醛發(fā)生銀鏡反應的化學方程式
 

(5)該興趣小組的同學還對乙醛進行銀鏡反應的最佳實驗條件進行了探究(部分實驗數據如下表):
實驗變量
實驗序號
銀氨溶液的量/mL乙醛的量/滴溫度/℃反應混合液的pH出現銀鏡的時間/min
11365115
21345116.5
31565114
①實驗1和實驗2,探究的是
 

②當銀氨溶液的量為1mL,乙醛的量為3滴,溫度為50℃,反應混合液pH為11時,出現銀鏡的時間
 
.(填范圍)
③你認為探究乙醛進行銀鏡反應的最佳條件,除了測量銀鏡出現的時間外,還需要比較不同條件下形成銀鏡的
 

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科目:高中化學 來源: 題型:

物質的量的單位符號是
 
,摩爾質量的單位的符號是
 
,阿伏加德羅單位是
 

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