Question

【題目】影響化學反應速率的因素很多，某校化學小組用實驗的方法進行探究。

實驗一：他們只利用Cu、Fe、Mg和不同濃度的硫酸(0.5 mol·L－1、2 mol·L－1、18.4 mol·L－1)設計實驗方案來研究影響化學反應速率的因素。甲同學的實驗報告如下表：

實驗步驟	現象	結論
①分別取等體積的2 mol·L－1的硫酸于試管中	反應速率Mg＞Fe，Cu不反應	金屬的性質越活潑，反應速率越快
②____________		反應物濃度越大，反應速率越快

（1）甲同學表中實驗步驟②為_________________________________________。

（2）甲同學的實驗目的是_____________；要得出正確的實驗結論，還需控制的實驗條件是____________。乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響，利用如圖所示裝置進行定量實驗。

（3）乙同學在實驗中應該測定的數據是___________________________________________________。

（4）乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是________，該實驗中不選用某濃度的硫酸，理由是___________。

實驗二：已知 2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4===K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，在高錳酸鉀酸性溶液和草酸溶液反應時，發現開始一段時間，反應速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應速率明顯加快。

（5）針對上述實驗現象，丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱，導致溶液溫度升高，反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看，你猜想還可能是______________的影響。

（6）若用實驗證明你的猜想，除高錳酸鉀酸性溶液、草酸溶液外，還需要選擇的試劑最合理的是________(填字母)。

A．硫酸鉀　　　　　　　B．硫酸錳 C．二氯化錳 D．水

Answer 1

【答案】向等體積濃度分別為 0.5 mol/L、2 mol/L硫酸溶液中投入大小、形狀相同的Fe或者Mg 研究金屬(或反應物)本身的性質及反應物的濃度對化學反應速率的影響 溫度相同 測定一定時間內產生氣體的體積(或產生一定體積的氣體所需時間) Mg(或Fe)、0.5 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸 常溫下Mg和18.4 mol·L－1濃硫酸反應生成SO2、Fe在18.4 mol·L－1濃硫酸中發生鈍化 MnSO4(或Mn2＋)的催化作用 B

【解析】

根據控制變量法分析反應條件；根據實驗結論確定實驗目的；根據影響化學反應速率的因素分析化學反應速率變化的原因。

（1）甲同學表中實驗步驟②所得到的實驗結論為：反應物濃度越大，反應速率越快。根據控制變量法，可知該操作為：向等體積濃度分別是0.5 mol/L、2 mol/L的硫酸中加入投入大小、形狀相同的Fe或者Mg。

（2）由表中的實驗結論可知，甲同學的實驗目的是：研究金屬(或反應物)本身的性質及反應物的濃度對化學反應速率的影響。要得出正確的實驗結論，還需控制的實驗條件是：溫度相同。這樣才能形成對照實驗。

（3）若相同的時間內產生的氣體體積越大，則反應速率越快；或者收集相同體積的氣體，需要的時間越短，則反應速率越快。因此，乙同學在實驗中應該測定的數據是：相同時間內產生氣體的體積的多少或者產生相同體積的氣體所需要的時間的長短。

（4）乙同學完成該實驗應選用的實驗藥品是：Mg(或Fe)、0.5 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸；在該實驗中不能選用18.4 mol/L硫酸，是因為Fe在濃硫酸中會發生鈍化現象；而Mg與18.4 mol/L硫酸發生反應得到硫酸鎂、SO2、反應原理發生了改變。

（5）針對該實驗現象，丙同學認為KMnO4與H2C2O4反應放熱，導致溶液溫度升高，反應速率加快。從影響化學反應速率的因素看，還可能是反應產生的Mn2+對反應起催化劑的作用，使反應速率大大加快。

（6）若是Mn2+對反應起催化劑的作用，只要加入的物質中含有+2價的錳元素就可以。分析各個選項，可知應該加入硫酸錳。選項為B。