12006第三届全国高级中学化学科能竞赛

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1、2006年第三屆全國高級中學化學科能力競賽實驗決賽共3頁雙氧水（H2O2）可進行分解反應，產生氧氣及水，如下式：1H2O2（aq）ÆH2O（l）+O2（g）Ç2在常溫下，其反應速率非常緩慢；當有催化劑存在時，其反應速率可大幅提--2+3+高。常見的催化劑包括I,Br,Fe/Fe等。本次競賽要各位針對雙氧水的催化分解反應來設計實驗。PartI：請自行設計實驗，測定在室溫下，以KI催化分解雙氧水反應中，−H2O2與I的反應級數及反應速率常數，請於答案卷中，報告實驗結果並詳述實驗及數據分析過程，否則不予計分。−I（aq）1H2O2（aq）H2O（l）+O2（g）Ç2+註1PartII：

2、請合成錯合物[Fe(trien)(OH)2]，所得產物乾燥後，計算其產率。產物在開始實驗3小時後，和濾紙一併繳回評分（無須將產物刮下）。計分方式將以純度及產物重量計分。+NH2NHOHFeNHOHNH【註1：trien:三乙烯四胺，結構如下所示】2[Fe(trien)(OH)]+(深咖啡色)H2NNNNH22HH1PartIII：交產物時，向監考官領取鐵錯合物。此錯合物亦可催化分解雙氧註2水。請自行設計實驗來測量在室溫下，此鐵錯合物催化分解雙氧水，反註3應開始到60秒內的平均反應速率。請於答案卷中，詳述實驗過程及數據分析，否則不予給分。起始反應濃度如下：H2O2濃度：7.8M。-

3、3鐵錯合物的濃度：7.8x10M。HCl濃度：0.24M。【註2：請於均勻相中進行催化反應。】-1【註3：平均速率以－r[H2O2]/rt表示，單位用Mñs。】附錄一：今日之壓力，請看白板。溫度(°C)水蒸氣壓(mmHg)溫度(°C)水蒸氣壓(mmHg)109.22523.81512.82625.21613.62726.71714.52828.31815.52930.01916.53031.82017.53542.22118.64055.32219.84571.92321.15092.52422.42附錄二：元素週期表/PeriodicTableOfElementsHHe氫氦12

4、1.00794.003LiBeBCNOFNe表示範例元素系列鋰鈹硼碳氮氧氟氖34非鐵金屬半鐵金屬56789106.9419.012Li元素符號強鹼金屬基礎金屬10.81112.01114.00715.99918.99820.180NaMg鋰元素名稱含鹼金屬鹵素AlSiPSClAr鈉鎂鋁矽磷硫氯氬3原子序過渡金屬貴重氣體11121314151617186.941原子量稀土族預料元素22.99024.30526.98228.08630.97432.06635.45339.948KCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKr鉀鈣鈧鈦釩鉻錳鐵鈷鎳銅鋅鎵鍺砷硒溴氪19

5、202122232425262728293031323334353639.09840.07844.9547.8850.94251.99654.93855.84758.93358.69363.54665.3969.72372.6174.99278.9679.90483.80RbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXe銣鍶釔鋯鈮鉬鎝釕銠鈀銀鎘銦錫銻碲碘氙37383940414243444546474849505152535485.46887.6288.90691.22492.90695.9498.906101.07102.91106.42107.87112.4

6、1114.82118.71121.76127.60126.90131.29CsBaLuHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRn銫鋇鎦鉿鉭鎢錸鋨銥鉑金汞鉈鉛鉍釙砈氡555671727374757677787980818283848586132.91137.33174.97178.49180.95183.85186.21190.2192.22195.08196.97200.59204.38207.2208.98209210222FrRaLwUnqUnpUnhUnsUnoUneUunUuuUubUutUuqUupUuhUusUuo鍅鐳87881031041051061

7、07108109110111112113114115116117118223226LaCePrNdPmSmEuGdTbDyHoErTmYb鑭鈰鐠釹鉕釤銪釓鋱鏑鈥鉺銩鐿5758596061626364656667686970138.91140.12140.91144.24146.92150.36151.97157.25158.93162.50164.93167.26168.93173.04AcThPaUNpPuAmCmBkCfEsFmMdNo錒釷鏷鈾錼鈽鋂鋦鉳鉲鑀鐨鍆鍩899091