题目

H2O2是一种绿色氧化还原试剂，在化学研究中应用广泛。 (1)某小组拟在同浓度Fe3＋的催化下，探究H2O2浓度对H2O2分解反应速率的影响。限选试剂与仪器：30%H2O2溶液、0.1 mol·L－1Fe2(SO4)3溶液、蒸馏水、锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽、注射器。 ①写出本实验H2O2分解反应方程式并标明电子转移的方向和数目：______________________________。 ②设计实验方案：在不同H2O2浓度下，测定________(要求所测得的数据能直接体现反应速率大小)。 ③设计实验装置，完成图中的装置示意图。 ④参照下表格式，拟定实验表格，完整体现实验方案(列出所选试剂体积、需记录的待测物理量和所拟定的数据；数据用字母表示)。 　　物理量 实验序号 　　 V[0.1 mol·L－1 Fe2(SO4)3]/mL …… 1 a …… 2 a …… (2)利用图(a)和(b)中的信息，按图(c)装置(连通的A、B瓶中已充有NO2气体)进行实验。可观察到B瓶中气体颜色比A瓶中的__________(填“深”或“浅”)，其原因是____________________________。 　　　　　(a)　　　　　　　　　　　　(b) (c) 图21 答案：(1)①　 ②相同时间内收集到的O2的体积 ③ ④ 　　 物理量 实验序号　　 时间 30%H2O2 溶液的体积 蒸馏水 的体积 O2的 体积 备注 1 b c 0 m c＝d＋e  2   b d e n (2)深　H2O2分解放热，使得B瓶中温度高，升高温度， 反应2NO2(g)N2O4(g)的平衡逆向移动，NO2浓度增大 [解析] (1)①H2O2分解生成H2O和O2，反应方程式及电子转移情况为；②由于不同浓度的H2O2的分解速率不同，故相同时间内，分解速率越大，相同时间内收集到的O2就越多，故需要测定相同时间内收集到的O2的体积；③根据O2难溶于水这一性质，可用倒置于水槽中的装满水的量筒收集O2，即通过排水法收集O2，通过量筒的刻度读出收集到的气体的体积；④本实验中需测定的数据有：用秒表测定相同的时间，通过量筒测出生成O2的体积，用量筒测出第一次所需30%H2O2溶液的体积，第二次所需30%H2O2溶液的体积以及蒸馏水的体积(保证两次溶液总体积相同，从而保证H2O2溶液浓度不同)。 (2)由图(a)可得热化学方程式H2O2(l)===H2O(l)＋O2(g)　ΔH＜0，2NO2(g)N2O4(g)　ΔH＜0。由于H2O2的分解反应为放热反应[注意Fe2(SO4)3作催化剂]，故右边烧杯中液体温度高于左边烧杯中液体温度，则B瓶中气体的温度高于A瓶中气体的温度，升高温度，2NO2(g) N2O4(g) 的平衡逆向移动，c(NO2)增大，混合气体颜色加深。

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