为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验.请回答相关问题:(1)定性分析:如图1可通过观察_____

为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验.请回答相关问题:(1)定性分析:如图1可通过观察_____

题型:不详难度:来源:
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,某化学研究小组的同学分别设计了如图1、2所示的实验.请回答相关问题:

魔方格

(1)定性分析:如图1可通过观察______,定性比较得出结论.有同学提出将FeCl3改为Fe2(SO43 更为合理,其理由是______.
(2)定量分析:如图2所示,实验时均以生成40mL气体为准,其它可能影响实验的因素均已忽略.图中仪器A的名称为______,检查该装置气密性的方法是______,实验中需要测量的数据是______.
(3)加入0.10mol MnO2粉末于50mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图3所示.
①写出H2O2在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式______.
②实验时放出气体的总体积是______mL.
③放出
1
3
气体所需时间为______ min.
④反应放出
3
4
气体所需时间约为______ min.
⑤A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为______>______>______>______.
⑥解释反应速率变化的原因______.
⑦计算H2O2的初始物质的量浓度______.(请保留两位有效数字)
答案
(1)该反应中产生气体,可根据生成气泡的快慢判断,氯化铁和硫酸铜中阴阳离子都不同,无法判断是阴离子起作用还是阳离子起作用,硫酸钠和硫酸铜阴离子相同,可以消除阴离子不同对实验的干扰,
故答案为:产生气泡的快慢,消除阴离子不同对实验的干扰;
(2)A仪器名称是分液漏斗,检验装置气密性的方法是:关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位,如果不恢复原位,则证明气密性良好,否则不好;根据v=
△V
△t
知,还需要测定产生40mL气体所需的时间,
故答案为:分液漏斗;关闭分液漏斗的活塞,将注射器活塞向外拉出一段,过一会后看其是否回到原位,产生40mL气体所需的时间;
(3)①在二氧化锰作催化剂条件下,双氧水分解生成水和氧气,反应方程式为:2H2O2 
 MnO2 
.
 
 2H2O+O2↑,
故答案为:2H2O2 
 MnO2 
.
 
 2H2O+O2↑;
②根据图象知,第4分钟时,随着时间的推移,气体体积不变,所以实验时放出气体的总体积是60 mL,故答案为:60 mL;   
③放出
1
3
气体体积是60 mL×
1
3
=20 mL
,根据图象知,需要的时间是1 min,故答案为:1 min;     
④反应放出
3
4
气体体积为45mL,根据图象知,所需时间在2-3分钟之间,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,2-3分钟之间,平均反应速率=
(50-37)mL
1min
=13mL/min
,产生8mL氧气需要的时间=
8mL
13mL/mol
=0.6min,所以需要的时间为2.5~2.6min,故答案为:2.5~2.6min;
⑤根据图象结合v=
△V
△t
知,A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为D>C>B>A,故答案为:
D>C>B>A;
⑥反应速率与反应物浓度成正比,随着反应的进行,反应物浓度逐渐降低,反应速率逐渐减小,
故答案为:随着反应的进行,浓度减小,反应速率减慢;
⑦设双氧水的物质的量为x,
2H2O2 
 MnO2 
.
 
 2H2O+O2
2mol             22.4L
x                0.06L
x=
2mol×0.06L
22.4L
=0.0054mol,
所以其物质的量浓度=
0.0054mol
0.05L
=0.11 mol•L-1,故答案为:0.11 mol•L-1
举一反三
学习元素周期律后,某研究性学习小组的同学们对第四周期过渡元素的氧化物产生了浓厚的兴趣.在已知二氧化锰对氯酸钾催化分解知识的基础上,联想到氧化铁、氧化铜、氧化铬等对氯酸钾的分解是否有催化作用,对此他们进行了实验研究.
请根据要求完成下列部分实验报告:
(1)课题名称:______.
(2)实验仪器及试剂:
实验仪器:带铁夹的铁架台、带橡皮塞的导管、量气装置、过滤装置、电子天平、药匙、______等.
实验试剂:二氧化锰、氧化铁、氧化铜、氧化铬和氯酸钾
(3)实验步骤:略
(4)实验数据:
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实验
编号
KClO3/g氧化物产生气体/mL
(已折算到标况)
耗时/s
化学式质量/g回收
10.60---10480
20.60MnO20.2090%67.236.5
30.60CuO0.2090%67.279.5
40.60Fe2O30.2090%67.234.7
50.60Cr2O30.2090%67.2188.3
实验室采用不同的实验装置研究苯与液溴的反应类型并制取少量溴苯.试回答下列各小题:

魔方格

Ⅰ.若用图甲装置进行进行制备实验,回答下列问题:
(1)写出下列仪器的名称:A______、B______.
(2)A中预先需加入的试剂是______,E中需加入的试剂是______.
(3)仪器B除导气外的作用是______,进水口为______(选填字母“a”或“b”).
Ⅱ.若用图乙装置进行制备实验,回答下列问题:
(1)C中盛放CCl4的作用是______;
(2)实验结束时,打开A下端的活塞,让反应液流入B中,充分振荡,写出有关的离子方程式______,然后用______仪器分离出溴苯(仍含有少量苯);
(3)反应完毕后,向试管D中滴加AgNO3溶液有______(填现象)生成,此现象说明这种获得溴苯的反应属于______(填有机反应类型).
下列是与硫元素相关的一系列实验,根据下图所示实验回答下列问题:

魔方格

(1)试管C口部的棉团上发生反应的离子方程式是______
(2)反应一段时间后,停止反应,将B试管中的溶液加热,可以观察到______.试管C中溶液变浑浊,则证明SO2具有______ 性.
(3)试管C口部的棉团既可浸碱溶液,又可浸NaHCO3溶液,其作用是______,如果浸NaHCO3溶液,则发生反应的化学方程式是______.
(4)如将B试管换成D试管,并从直立导管中向BaCl2溶液中通入另一种气体,产生白色沉淀,则气体可以是______
(5)如果反应过程中要立即停止反应,最简单的方法是______.
(Ⅰ)已知常温下苯酚微溶于水,溶解度为8.2g/100g水,其饱和溶液的物质的量浓度约为0.8mol/L.为了探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子的活泼性,甲、乙两位同学分别设计了如下实验方案:
甲:向两只试管中,分别注入0.8mol/L的乙醇和苯酚溶液3mL,各放入一小块金属钠,观察反应产生H2的速率.
乙:在两只试管中,分别放入1g乙醇和苯酚晶体,各注入3mL蒸馏水,振荡,得到乙醇溶液和苯酚浊液,再向两试管中逐滴加入5molL的NaOH溶液,观察其中的变化.
(1)苯酚溶液与钠反应的离子方程式为______.
(2)对于甲、乙两个实验方案,他们能否达到实验目的?理由各是什么?______.
(Ⅱ)在分析甲、乙两同学实验方案的基础上,丙同学进行了下列对比实验:
在两只试管中,分别放入2g无水乙醇和苯酚晶体,用约60℃的水浴加热,待苯酚熔成液态后,再向两试管中各放入一小块金属钠.在乙醇中,钠块能与乙醇反应产生气体,约3min后钠块消失,溶液保持澄清;在苯酚中,钠块表面有少量气泡,约2min后出现少量白色悬浮物,10min后白色悬浮物充满苯酚熔融液,振荡后发现钠块尚未完全消失.
(3)丙同学的实验表明,苯酚熔融液与钠的反应速率不如无水乙醇与钠的反应快,其主要原因是______,因此苯酚熔融液和无水乙醇与钠反应的有关事实______(填“能”或“不能”)作为判断分子里羟基上氢原子哪个更活泼的依据.
(4)请你设计一个探究苯酚和乙醇分子中羟基上氢原子活泼性的实验方案:______.
实验室用加热1-丁醇、溴化钠和浓H2SO4的混合物的方法来制备1-溴丁烷时,还会有烯、醚等副产物生成.反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到1-溴丁烷,已知相关有机物的性质如下:
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  熔点/℃ 沸点/℃
 1-丁醇-89.53 117.25
 1-溴丁烷-112.4 101.6
 丁醚-95.3 142.4
 1-丁烯-185.3-6.5