Question

為比較Fe³⁺和Cu²⁺對(duì)H₂O₂分解的催化效果，甲、乙同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖一、圖二所示的實(shí)驗(yàn)。

　　 (1) H₂O₂分解的化學(xué)方程式為 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

圖一　　　　　　　　　　　　　　　　 圖二

（2）圖一所示實(shí)驗(yàn)?zāi)芏ㄐ哉f(shuō)明反應(yīng)快慢的依據(jù)是 _______________________________;

　圖二所示實(shí)驗(yàn)?zāi)苷f(shuō)明反應(yīng)快慢的數(shù)據(jù)是____________________________________。

（3）① 用H₂O₂和H₂SO₄的混合溶液可溶解印刷電路板金屬粉末中的銅。已知：

Cu(s)+2H⁺(aq)=Cu²⁺(aq)+H₂(g)　 △H= ＋ 64.39 kJ/mol

2H₂O₂(l)=2H₂O(l) + O₂(g)　　　 △H= ﹣196. 46 kJ/mol

　　 H₂(g) + 1/2O₂(g) = H₂O(l)　　　 △H= ﹣285. 84 kJ/mol

在H₂SO₄溶液中Cu與H₂O₂反應(yīng)生成Cu²⁺ 和H₂O的熱化學(xué)方程式為：

　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

　 ② 控制其他條件相同，印刷電路板的金屬粉末用10% H₂O₂和3 .0 mol/L H₂SO₄的混

　　 合溶液處理，測(cè)得不同溫度下銅的平均溶解速率（見(jiàn)下表）。

溫度（℃）	20	30	40	50	60	70	80
銅平均溶解速率　　 （×10—3 mol·L－1·min－1）	7.34	8.01	9.25	7.98	7.24	6.73	5.76

當(dāng)溫度高于40℃時(shí)，銅的平均溶解速率隨著反應(yīng)溫度升高而下降，其主要原因

是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

Answer 1

（1）2H₂O₂= O₂ ^­↑+2H₂O（催化劑合理均給分）  2分

（2）觀察試管內(nèi)氣泡的速度（反應(yīng)劇烈的程度）   2分

  觀察在相同時(shí)間內(nèi)，圖2注射器內(nèi)產(chǎn)生的氣體的體積（或收集相同體積氣體所需時(shí)間）2分

（3）H ₂SO₄（aq）+Cu(s)+H ₂O₂ (l)= 2H₂O(l) +Cu SO₄（aq）△H=-319.68 kJ/mol   2分

 H ₂O₂分解而使其濃度降低，反應(yīng)速率降低    2分