Question

18．曉曉為了探究溫度對(duì)H₂O₂分解速率的影響，利用如圖所示裝置（夾持裝置略去）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（水浴是利用熱水進(jìn)行加熱），實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄如表所示：

	實(shí)驗(yàn)1	實(shí)驗(yàn)2
MnO2的質(zhì)量/克	0.5	0.5
2%的H2O2的體積/毫升	20	X
溫度/℃	20	80

（1）實(shí)驗(yàn)2中X的值應(yīng)為₄₀毫升；
（2）實(shí)驗(yàn)中，可通過相同的時(shí)間內(nèi)注射器內(nèi)氣體的體積來比較H₂O₂分解速率的大�。�
（3）實(shí)驗(yàn)2中水浴溫度控制在80℃時(shí)，測(cè)定的反應(yīng)速率會(huì)比真實(shí)值偏大，其原因是ac．
a、錐形瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹            b、收集到的氧氣中混有空氣
c、溫度較高時(shí)水蒸發(fā)成水蒸氣      d、生成更多的氧氣
（4）曉曉從家中拿來一瓶久置的醫(yī)用過氧化氫溶液來測(cè)定該溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)．她取出該溶液51 g，加入適量二氧化錳，生成O₂的質(zhì)量與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系如圖2所示．
Ⅰ、完全反應(yīng)后生成氧氣的質(zhì)量為0.015moL．
Ⅱ、計(jì)算參與反應(yīng)的過氧化氫的物質(zhì)的量0.03mol．（寫出計(jì)算過程）
Ⅲ、這瓶過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2%．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)對(duì)比實(shí)驗(yàn)探究溫度對(duì)H₂O₂分解反應(yīng)速率影響的方法分析；
（2）根據(jù)相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的多少分析；
（3）根據(jù)溫度高時(shí)水蒸發(fā)成水蒸氣分析；
（4）由圖示可知，完全反應(yīng)后生成氣體的質(zhì)量為0.48g；根據(jù)過氧化氫溶液分解的化學(xué)方程式和生成氣體的質(zhì)量，列出比例式，即可計(jì)算出參與反應(yīng)的H₂O₂的質(zhì)量，然后根據(jù)質(zhì)量分?jǐn)?shù)公式計(jì)算即可．

解答 解：（1）利用對(duì)比試驗(yàn)探究溫度對(duì)H₂O₂分解反應(yīng)速率的影響時(shí)，變量應(yīng)是溫度，其余的量應(yīng)相同，所以，實(shí)驗(yàn)2中應(yīng)加入5%H₂O₂40毫升；
（2）在兩次實(shí)驗(yàn)中，可通過相同的時(shí)間內(nèi)注射器內(nèi)氣體的體積來比較H₂O₂分解反應(yīng)速率的大�。�
（3）實(shí)驗(yàn)2中水浴溫度控制在80℃時(shí)，測(cè)定的反應(yīng)速率會(huì)比真實(shí)值偏大，其原因除錐形瓶?jī)?nèi)氣體受熱膨脹外，還有溫度較高時(shí)水蒸發(fā)成水蒸氣；
（4）Ⅰ、完全反應(yīng)后生成氧氣的質(zhì)量為0.48g，物質(zhì)的量為$\frac{0.48g}{32g/mol}$=0.015mol
故答案為：0.015mol；
Ⅱ、設(shè)參與反應(yīng)的H₂O₂的質(zhì)量為x，
2H₂O₂$\frac{\underline{\;MnO_2\;}}{\;}$2H₂O+O₂↑
 68                          32
 x                          0.48g
$\frac{68}{x}=\frac{32}{0.48g}$
 解得：x=1.02g
參與反應(yīng)的過氧化氫的物質(zhì)的量為：$\frac{1.02g}{34g/mol}$=0.03mol．
答：該過氧化氫溶液中過氧化氫的物質(zhì)的量為0.03mol．
Ⅲ、這瓶過氧化氫溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)$\frac{1.02g}{51g}×100%$=2%．
故答案為：（1）40；（2）相同的時(shí)間內(nèi)注射器內(nèi)氣體的體積；（3）ac；（4）0.015；0.03mol；2%．

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查影響化學(xué)反應(yīng)速度的因素，同時(shí)也考查了混合物的分離提純，綜合性比較強(qiáng)．本考點(diǎn)是中考的重要考點(diǎn)之一，主要出現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)題中．