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1、填空题 （14分）H2O2是一种常用绿色氧化剂，在化学研究中应用广泛。
（1）空气阴极法电解制备H2O2的装置如下图所示，主要原理是在碱性电解质溶液中，通过利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物。
试回答：
①直流电源的a极名称是 。
②阴极电极反应式为 。
③1979年，科学家们用CO、O2和水在三苯膦钯的催化下制得了H2O2。相对于电解法，该方法具有的优点是安全、 。
（2）Fe3+对H2O2的分解具有催化作用。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 。
（3）用H2O2和H2SO4的混合溶液可溶解印刷电路板金属粉末中的铜。反应的离子方程式是 ，控制其它条件相同，印刷电路板的金属粉末用10%H2O2 和3.0mol·L－1H2SO4溶液处理，测得不同温度下铜的平均溶解速率（见下表）
温度（℃）
| 20
| 30
| 40
| 50
| 60
| 70
| 80
|
Cu的平均溶解速率
（×10－3mol·min－1）
| 7.34
| 8.01
| 9.25
| 7.98
| 7.24
| 6.73
| 5.76
|
当温度高于40℃时，铜的平均溶解速率随着反应温度的升高而下降，其主要原因是 。
参考答案：（1）①正极② O2 + 2e－+ 2H2O＝H2O2 + 2OH－③能耗低
（2）①深 ②H2O2分解放热，使平衡2NO2
N2O4向生成NO2方向移动
（3）Cu + H2O2 +2H+＝Cu2+ + 2H2O；温度升高，H2O2分解速率加快 （每空2分）
本题解析：（1）①根据装置图可知，与电源b极相连的电极产生双氧水，由于利用空气中氧气在阴极还原得到H2O2和稀碱的混合物，这说明该电极是阴极，即b是负极，则a是正极。
②电解池中阴极得到电子，发生还原反应，双氧水在阴极产生，则阴极电极反应式为O2 + 2e－+ 2H2O＝H2O2 + 2OH－。
③由于电解法需要消耗大量的电能，所以该方法的另外一个优点是能耗低。
（2）由于Fe3+对H2O2的分解具有催化作用，根据图像可知而双氧水分解是放热反应，所以B瓶中溶液温度高。又因为NO2转化为N2O3是放热反应，升高温度促使平衡2NO2N2O4向生成NO2方向移动，所以颜色深。
（3）双氧水具有氧化性，在稀硫酸溶液中能把铜氧化生成硫酸铜和水，反应的离子方程式为Cu + H2O2 +2H+＝Cu2+ + 2H2O。由于双氧水不稳定，受热易分解，温度过高时导致H2O2分解速率加快，因此铜的平均溶解速率随着反应温度的升高反而下降。
考点：考查电化学原理的应用、双氧水性质以及外界条件对反应速率和平衡状态的影响
本题难度：困难
2、简答题 （15分）某化学小组为了研究外界条件对化学反应速率的影响，进行了如下实验：
【实验原理】2KMnO4 + 5H2C2O4 + 3H2SO4＝ K2SO4 + 2MnSO4 + 10CO2↑ + 8H2O
【实验内容及记录】
实验编号
| 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL
| 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
|
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
| H2O
| 3 mol/L
稀硫酸
| 0.05mol/L KMnO4溶液
|
1
| 3.0
| 2.0
| 2.0
| 3.0
| 1.5
|
2
| 2.0
| 3.0
| 2.0
| 3.0
| 2.7
|
3
| 1.0
| 4.0
| 2.0
| 3.0
| 3.9
|
请回答：
（1）根据上表中的实验数据，可以得到的结论是 。
（2）利用实验1中数据计来源:91exam .org算，若用KMnO4的浓度变化表示的反应速率为：υ(KMnO4)＝ 。
（3）该小组同学根据经验绘制了n(Mn2+) 随时间变化趋势的示意图，如图1所示。但有同学查阅已有的实验资料发现，该实验过程中n(Mn2+) 随时间变化的趋势应如图2所示。该小组同学根据图2所示信息提出了新的假设，并继续进行实验探究。
①该小组同学提出的假设是 。
②请你帮助该小组同学完成实验方案，并填写表中空白。
实验编号
| 室温下，试管中所加试剂及其用量 / mL
| 再向试管中加入少量固体
| 室温下溶液颜色褪至无色所需时间 / min
|
0.6 mol/L
H2C2O4溶液
| H2O
| 3 mol/L
稀硫酸
| 0.05 mol/L KMnO4溶液
|
4
| 3.0
| 2.0
| 2.0
| 3.0
|
| t
|
③若该小组同学提出的假设成立，应观察到的现象是 。
（4）工业上可用电解K2MnO4浓溶液的方法制取KMnO4，则电解时，阳极发生的电极反应为 ；总方程式为 。
参考答案：（1）其他条件相同时，增大H2C2O4浓度（或反应物浓度），反应速率增大（3分，每点1分）
（2）1.0×10－2 mol / (L·min) （2分）
（3） ①生成物中的MnSO4为该反应的催化剂（或Mn2+对该反应有催化作用）[2分，不指出MnSO4（或Mn2+）扣1分] ② MnSO4 （2分）
③ 与实验1比较，溶液褪色所需时间短（2分，不写“与实验1比较”扣1分） 或：所用时间（t）小于1.5min（或其他合理答案）
（4）2MnO42－－2e－＝2MnO4－（或 MnO42－－e－＝MnO4－ ） （2分）；
2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑（2分）
本题解析：（1）根据表中数据可知，其他条件相同时，增大H2C2O4浓度（反应物浓度），反应速率增大。
（2）反应中消耗高锰酸钾的浓度是
＝0.015mol/L，所以υ(KMnO4)＝0.015mol/L÷1.5min＝1.0×10－2 mol / (L·min)。
（3）①由图2可知反应开始后速率增大的比较快，说明生成物中的MnSO4（或Mn2+）为该反应的催化剂.
②要验证假设作对比实验与与实验1比较，其它条件相同时加入MnSO4即可。
③如果假设成立，则加入硫酸锰以后若反应加快，溶液褪色的时间小于1.5min，说明Mn2+是催化剂.
（4）K2MnO4制取KMnO4，反应过程中Mn元素的化合价从+6价升高到+7价，因此锰酸钾在阳极放电，电极反应式为MnO42－－e－＝MnO4－，阴极是溶液中的氢离子放电产生氢气，所以总反应式为2K2MnO4+2H2O电解2KMnO4+2KOH+H2↑。
考点：考查反应速率计算、外界条件对反应速率的影响以及电解原理的应用
本题难度：一般
3、填空题 （5分）用纯净的锌粒与稀盐酸反应制取氢气气体，请回答：
（1）实验过程如下图所示，分析判断________段化学反应速率最快，_______段收集的氢气最多。这段反应速率最快的原因是??。
（2）为了减缓上述反应的速率，欲向溶液中加入下列物质，你认为可行的是（?）
A．蒸馏水
B．氯化钠固体
C．氯化钠溶液
D．浓盐酸
考试问吧
?Si(s) + 4HCl(g) △H＞0，下列措施能提高反应速率且使平衡向正反应方向移动的是