Question

通過實驗測定反應速率的方法有多種，為證明化學反應速率與反應的濃度有關．有同學設計如下實驗：
（1）比較鋅粒與不同濃度硫酸反應時的速率，如圖裝置可通過測定收集等體積H₂需要的

時間

來實現；
（2）在KMnO₄與H₂C₂O₄反應中，可通過測定

溶液褪色所需時間

來測定該反應的速率；寫出酸性條件下KMnO₄與H₂C₂O₄（弱酸）反應，產生二氧化碳氣體、水和Mn²⁺的離子反應方程式：

2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑

；此反應開始反應緩慢，隨后反應迅速加快，其原因是

C

（填字母）
A．KMnO₄溶液中的H⁺起催化作用
B．生成的CO₂逸出，使生成物濃度降低
C． 反應中，生成的Mn²⁺起催化作用
D．在酸性條件下KMnO₄的氧化性增強
（3）在Na₂S₂O₃和H₂SO₄反應中，該反應速率可通過測定

出現渾濁所需的時間

來測定，分析下列實驗數據記錄，可推測出現混濁的時間由快到慢的順序是

t₁=t₄＜t₃＜t₂

；

序號	Na2S2O3溶液		稀H2SO4		出現混濁時間
	濃度	用量	濃度	用量
（1）	0.1mol?L-1	10mL	0.1mol?L-1	10mL	t1
（2）	0.1mol?L-1	10mL+5mL 水	0.1mol?L-1	10mL	t2
（3）	0.1mol?L-1	10mL	0.1mol?L-1	5mL+5mL水	t3
（4）	0.1mol?L-1	5mL	0.1mol?L-1	5mL	t4

（4）K₂Cr₂O₇的水溶液中存在如下平衡：Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺
（已知：在水溶液中K₂Cr₂O₇為橙紅色，K₂CrO₄為黃色．）往上述溶液中加入氫氧化鈉溶液呈

黃色

色；向已加入氫氧化鈉的溶液中，再加入過量硫酸溶液呈

橙紅色

色；此實驗現象，符合勒夏特列原理：如果改變維持化學平衡的條件（濃度、壓力和溫度），平衡就會向著

減弱

這種改變的方向移動．

Answer 1

分析：（1）比較鋅粒與不同濃度硫酸反應時的速率，可通過測定收集等體積H₂需要的時間長短判斷；
（2）KMnO₄與H₂C₂O₄反應中，根據高錳酸鉀溶液褪色的時間比較反應速率；根據題中信息寫出反應的化學方程式；該反應開始反應緩慢，隨后反應迅速加快，原因是反應中，生成的Mn²⁺起催化作用；
（3）硫代硫酸鈉與稀硫酸反應生成了單質硫，溶液變渾濁；濃度越大，反應速率越快，出現渾濁時間越短；
（4）根據平衡移動原理進行判斷．

解答：解：（1）可通過測定收集等體積H₂需要的時間長短，來比較鋅粒與不同濃度硫酸反應時的速率；
故答案為：時間；
（2）在KMnO₄與H₂C₂O₄反應中，根據高錳酸鉀溶液褪色的時間比較反應速率；KMnO₄與H₂C₂O₄（弱酸）反應，產生二氧化碳氣體、水和Mn²⁺，根據化合價升降相等配平，反應的化學方程式為：2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑；
A．KMnO₄溶液中的H⁺起催化作用，由于反應開始時溶液中氫離子就存在，反應速率比較慢，說明氫離子不是反應速率迅速加快的原因，故A錯誤；
B．生成的CO₂逸出，使生成物濃度降低，生成二氧化碳逸出，生成物濃度減小，反應速率應該減小，故B錯誤；C． 反應中，生成的Mn²⁺起催化作用，由于反應剛開始時，溶液中錳離子濃度較小，隨著反應的進行，溶液中錳離子濃度增大，錳離子對反應具有催化作用，故C正確；
D．若是因為酸性條件下KMnO₄的氧化性增強，則反應開始時反應速率就應該很快，故D錯誤；
所以正確的是C，
故答案為：溶液褪色所需時間；2MnO₄^-+5H₂C₂O₄ +6H⁺=2Mn²⁺+8H₂O+10CO₂↑；C；
（3）根據硫代硫酸鈉與稀硫酸反應生成了單質硫，溶液變渾濁，可以判斷反應速率快慢；反應物濃度越大，反應速率越快，出現渾濁時間越短，從表中可以看出，（4）和（1）的濃度相同，反應速率相等且速率最快；（2）和（3）稀硫酸濃度相同，（2）的硫代硫酸鈉濃度最小，反應速率最慢，所以反應時間關系為：t₁=t₄＜t₃＜t₂，
故答案為：出現渾濁所需的時間；t₁=t₄＜t₃＜t₂；
（4）反應Cr₂O₇^2-+H₂O?2CrO₄^2-+2H⁺，加入氫氧化鈉溶液，氫氧根離子中和氫離子，平衡向著正向移動，溶液呈黃色；加入過量硫酸溶液，溶液中氫離子濃度增大，平衡向著逆向移動，溶液呈橙紅色；如果改變維持化學平衡的條件（濃度、壓力和溫度），平衡就會向著減弱這種改變的方向移動，
故答案為：黃色；橙紅色；減弱．

點評：本題考查了影響化學反應速率的因素，涉及的內容較多，充分考查了學生的分析理解能力，本題難度中等．