Question

實驗是化學的基礎．某學習小組設計并進行了下述兩個實驗．
（1）探究KI溶液和FeCl₃溶液反應存在一定的限度．
可選試劑：①0.1mol?L^-1KI溶液  ②0.1mol?L^-1 FeCl₃溶液  ③FeCl₂溶液  ④鹽酸⑤KSCN溶液   ⑥CCl₄
實驗步驟：
①取5mL 0.1mol?L^-1 KI溶液，滴加5～6滴0.1mol?L^-1FeCl₃溶液；
②充分反應后，將溶液分成兩份；
③取其中一份，滴加CCl₄，充分振蕩，靜置，CCl₄層呈紫紅色，說明反應生成碘．
④另取一份，滴加試劑

KSCN溶液（即⑤）

，現象

溶液顯紅色

，說明

溶液中還有Fe³⁺

．
（2）為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗．請回答下列問題：
①定性分析：如圖甲可通過觀察

產生氣泡的快慢

，定性比較得出結論；有同學提出將CuSO₄改為CuCl₂更為合理，其理由是

排除因陰離子的不同可能帶來的影響

．
②定量分析：如圖乙所示，實驗時均以生成40mL氣體為準，實驗中需要測量的數據是

收集40mL氣體所需的時間

．

Answer 1

分析：（1）④KSCN溶液是檢驗三價鐵離子的試劑，通過三價鐵離子是否剩余來判斷KI溶液和FeCl₃溶液反應的限度；
（2）①產生氣泡的快慢可以定性確定雙氧水的分解速率大小，比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，要讓選擇的試劑Fe³⁺和Cu²⁺中的陰離子種類相同才有意義；
②產生等量的氣體用的時間越短，則反應速率越快．

解答：解：（1）④可以用KSCN溶液（即⑤），來檢驗三價鐵是否剩余，若果溶液顯紅色，說明三價鐵剩余，KI溶液和FeCl₃溶液反應不徹底，反之則進行徹底，故答案為：KSCN溶液（即⑤）；溶液顯紅色；溶液中還有Fe³⁺
（2）①可以通過觀察產生氣泡的快慢來定性比較比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，將CuSO₄改為CuCl₂更為合理，這樣Fe³⁺和Cu²⁺中的陰離子種類相同，可以排除因陰離子的不同可能帶來的影響，故答案為：產生氣泡的快慢；排除因陰離子的不同可能帶來的影響；
②均以生成40mL氣體為準時，產生等量的氣體用的時間越短，則反應速率越快，所以實驗中需要測量的數據是收集40mL氣體所需的時間，故答案為：收集40mL氣體所需的時間．

點評：本題是一道探究化學反應速率的題目，要求學生具有分析和解決問題的能力，難度較大．