Question

某實驗小組對FeCl₃的性質(zhì)和用途展開了實驗．
實驗一：
實驗步驟
①往錐形瓶中加入50mL、3.0%的雙氧水．
②分別往錐形瓶中加0.5g不同的催化劑粉末，立即塞上橡皮塞．
③采集和記錄數(shù)據(jù)．
④整理數(shù)據(jù)得出下表．
表：不同催化劑催化雙氧水分解產(chǎn)生O₂的壓強對反應(yīng)時間的斜率

催化劑	氯化鐵	二氧化錳	豬肝	馬鈴薯
壓強對時間的斜率	0.0605	3.8214	0.3981	0.0049

（1）該“實驗一”的實驗名稱是

 

；
（2）催化效果最好的催化劑是

 

；
實驗二：氯化鐵催化分解雙氧水的最佳條件
該實驗小組的同學在進行實驗二時，得到了如下的數(shù)據(jù)．
表：不同濃度的雙氧水在不同用量的FeCl₃?6H₂O作用下完全反應(yīng)所需時間

H2O2 時間 FeCl36H2O	1g	2g	3g
3.0%（質(zhì)量分數(shù)） 6.0%（質(zhì)量分數(shù)） 9.0%（質(zhì)量分數(shù)）	445s 620s 790s	135s 220s 300s	110s 200s 230s

分析表中數(shù)據(jù)我們可以得出：
（3）如果從實驗結(jié)果和節(jié)省藥品的角度綜合分析，當選用6.0%的雙氧水時，加入

 

g FeCl₃?6H₂O能使實驗效果最佳；
（4）進行該實驗時，控制不變的因素有反應(yīng)溫度、

 

等；
（5）如圖1是2gFeCl₃?6H₂O催化分解50ml3.0%的雙氧水時收集到的O₂體積對反應(yīng)時間示意圖，請分別畫出相同條件下1g、3g FeCl₃?6H₂O催化分解50ml3.0%的雙氧水時收集到的同溫同壓下O₂體積對反應(yīng)時間示意圖，并作必要的標注；

討論：有關(guān)FeCl₃參加的可逆反應(yīng)的兩個問題：
（6）分別取若干毫升稀FeCl₃溶液與稀KSCN溶液，混合，溶液呈血紅色．限用FeCl₃、KSCN、KCl三種試劑，儀器不限，為證明FeCl₃溶液與KSCN溶液的反應(yīng)是一個可逆反應(yīng)，至少還要進行

 

次實驗；
（7）一定濃度的FeCl₃與KSCN兩溶液反應(yīng)達到平衡，在t₁時刻加入一些FeCl₃固體，反應(yīng)重新達到平衡．若其反應(yīng)過程可用如下的速率v-時間t圖象表示．請根據(jù)圖2像和平衡移動規(guī)律求證新平衡下FeCl₃的濃度比原平衡大

 

．

Answer 1

考點：濃度、溫度、催化劑對化學反應(yīng)速率的影響,化學平衡的影響因素

專題：化學平衡專題

分析：（1）根據(jù)表中內(nèi)容為不同催化劑催化雙氧水分解產(chǎn)生O₂的壓強對反應(yīng)時間的斜率得出結(jié)論；
（2）分析表中不同催化劑對應(yīng)數(shù)據(jù)的大��；
（3）分析表中催化劑的質(zhì)量和所需時間關(guān)系；
（4）因催化劑的質(zhì)量為可變量，所以雙氧水的量為不變量；
（5）根據(jù)催化劑的質(zhì)量和所需時間關(guān)系作圖；
（6）可逆反應(yīng)的特點是不能進行到底．三氯化鐵中加入硫氰化鉀，充分反應(yīng)后若仍有三價鐵離子和硫氰化鉀，則說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)；
（7）分析平衡圖象．

解答： 解：（1）表中給出了不同催化劑催化雙氧水分解產(chǎn)生O₂的壓強對反應(yīng)時間的斜率，所以該“實驗一”的實驗名稱是：探究使雙氧水分解的最佳催化劑或探究各催化劑的催化效果，
故答案為：探究使雙氧水分解的最佳催化劑或探究各催化劑的催化效果；
（2）從表中數(shù)據(jù)可知，使用二氧化錳對應(yīng)數(shù)據(jù)最大，故使用二氧化錳催化效果最好，故答案為：二氧化錳；
（3）分析表中數(shù)據(jù)可知，2g比1g反應(yīng)快的多，3g與2g相比較變化不是很大，故從節(jié)約原料的角度來看，2g最佳，故答案為：2；
（4）因催化劑的質(zhì)量為可變量，所以雙氧水的量為不變量；
（5）因雙氧水的量不變，故產(chǎn)生氧氣的量不變，根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，使用催化劑越多，所需時間越短，由此畫出圖象為，
故答案為：；
（6）可逆反應(yīng)的特點是不能進行到底．三氯化鐵中加入硫氰化鉀，充分反應(yīng)后若仍有三價鐵離子和硫氰化鉀，
則說明該反應(yīng)為可逆反應(yīng)，因此需加入三氯化鐵或硫氰化鉀若混合物顏色都加深，證明平衡發(fā)生了移動，即兩種反應(yīng)物都還存在，
故答案為：2；
（7）根據(jù)平衡圖象和平衡原理可知：如圖所示，在t₁時刻充入一定量的FeCl₃固體，反應(yīng)重新達到平衡后的正反應(yīng)速率v′_正＞v_正．而新平衡狀態(tài)下KSCN的濃度一定比原平衡時�。�加入FeCl₃后平衡右移，消耗了KSCN），又由于溫度不變，現(xiàn)圖象中v′_正＞v_正，只能是由于新平衡下FeCl₃的濃度比原平衡大引起的，
故答案為：如圖所示，在t₁時刻充入一定量的FeCl₃固體，反應(yīng)重新達到平衡后的正反應(yīng)速率v′_正＞v_正．而新平衡狀態(tài)下KSCN的濃度一定比原平衡時小（加入FeCl₃后平衡右移，消耗了KSCN），又由于溫度不變，現(xiàn)圖象中v′_正＞v_正，只能是由于新平衡下FeCl₃的濃度比原平衡大引起的．

點評：本題考查了催化劑、濃度對反應(yīng)速率的影響，題目難度不大．但作圖時一定要注意由于催化劑不影響平衡，所以所得氣體的體積相同．