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甲、乙所示的实验．请回答相关问题．（1）定性分析：如图甲可通过观察，定性比较得出结论．有同学提出

Question

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甲、乙所示的实验．请回答相关问题．

（1）定性分析：如图甲可通过观察______，定性比较得出结论．有同学提出将FeCl₃改为0.05mol/L Fe₂（SO₄）₃更为合理，其理由是______．
（2）定量分析：如图乙所示，实验时均生成40mL气体，其它可能影响实验的因素均已忽略．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丙所示．
①写出H₂O₂在二氧化锰作用下发生反应的化学方程式

2H₂O₂(MnO2.)/()2H₂O+O₂↑

2H₂O₂(MnO2.)/()2H₂O+O₂↑

．
②实验时放出气体的总体积是______mL．
③A、B、C、D各点反应速率快慢的顺序为：______＞______＞______＞______．
解释反应速率变化的原因______．
④H₂O₂的初始物质的量浓度是______ （请保留两位有效数字）．

Answer 1

（1）该反应中产生气体，而且反应放热，所以可根据反应产生气泡快慢或反应完成的先后或试管壁的冷热程度来判断；H₂O₂分解的催化作用有可能是氯离子起的作用，改为Fe₂（SO₄）₃使阴离子相同，这样可以消除阴离子不同对实验的干扰，更为合理，
故答案为：反应产生气泡快慢；消除阴离子不同对实验的干扰；
（2）结合乙图装置，该气密性的检查方法为：关闭分液漏斗活塞，将注射器活塞拉出一定距离，一段时间后松开活塞，观察活塞是否回到原位；反应是通过反应速率分析的，根据v=(△c)/(△t)，所以实验中需要测量的数据是时间（或收集一定体积的气体所需要的时间），故答案为：产生40mL气体所需的时间；
（3）①双氧水在二氧化锰作用下生成水和氧气，所以反应方程式为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；   
③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，原因：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：D；C；B；A；随着反应的进行，浓度减小，反应速率减慢；
④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．