【題目】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多,同學(xué)們用以下實驗的進(jìn)行探究。

(1)實驗一:經(jīng)研究知Fe3+、Cu2+對H2O2分解也具有催化作用,為比較Fe3+和Cu2+對H2O2分解的催化效果,該小組的同學(xué)分別設(shè)計了如圖甲、乙所示的實驗(其它實驗條件相同)。

①定性分析:如圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來比較反應(yīng)速率的大小,比較得出結(jié)論。若圖甲所示的實驗中反應(yīng)速率為左邊>右邊,能否一定說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解的催化效果更好 (填“能”或“否”),其理由是____________________(若能說明催化效果,此空不填) 。

②定量分析:如圖乙所示,實驗時均以生成40 mL氣體為準(zhǔn),其他可能影響實驗的因素均已忽略。用簡單的方法檢驗該裝置的氣密性 。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是: 。

(2)實驗二:高錳酸鉀酸性(稀硫酸酸化)溶液和草酸(H2C2O4)溶液反應(yīng)時,發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯但不久突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快。

寫出酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式: 。

②針對上述實驗現(xiàn)象,某同學(xué)認(rèn)為KMnO4與草酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng),導(dǎo)致溶液溫度升高,反應(yīng)速率加快。從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看,你的猜想還可能是 的影響。

若用實驗證明你的猜想,除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液試劑外,還需要選擇的試劑最合理的是 。(填序號)

A、硫酸鉀 B、硫酸錳 C、水 D、氯化錳

(3)實驗三 已知 KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)。 現(xiàn)有以下實驗記錄:

實驗編號

溫度(℃)

30

40

50

60

70

顯色時間(s)

160

80

40

20

10

該反應(yīng)的離子方程式為_____________________。

完成此實驗,試劑除了1 mol/L KI溶液、0.1 mol/L H2SO4溶液外,還需要的試劑是______________,

實驗現(xiàn)象為 。

由上述實驗記錄數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是_________________。

【答案】

(1)①(1。兩催化劑的陰離子不同(其它合理答案也可)(1分)

②關(guān)閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,如活塞復(fù)原則裝置的氣密性良好。(2分)(合理即可) 產(chǎn)生40mL氣體所需的反應(yīng)時間。(1分)

(2)①2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2↑(沒配平不給分)(2分)

②催化劑(或硫酸錳、Mn2+)(1分) B(1分)

(3)① 4H++4I+O2=2I2+2H2O(2

淀粉溶液(1分)、無色溶液變藍(lán)色(1分)

其他條件不變,每升高10,反應(yīng)速率大增大2倍(2分

【解析】

試題分析:

(1) 甲中加入的催化劑為FeCl3,乙中加入的催化劑為CuSO4,兩者的陰、陽離子都不相同,根據(jù)可知變量法,每次只能改變一個量,則不能說明Fe3+比Cu2+對H2O2分解的催化效果更好。

檢驗該裝置的氣密性的方法是:關(guān)閉A處活塞,將注射器活塞拉出一定距離,一段時間后松開活塞,如活塞復(fù)原則裝置的氣密性良好。實驗中需要測量的數(shù)據(jù)是:產(chǎn)生40mL氣體所需的反應(yīng)時間。

(2)酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式2KMnO4+5H2C2O4+3H2SO4=K2SO4+2MnSO4+8H2O+10CO2

實驗過程中發(fā)現(xiàn)開始一段時間,反應(yīng)速率較慢,溶液褪色不明顯但不久突然褪色,反應(yīng)速率明顯加快。原因可能是溫度升高,反應(yīng)速率加快;也可能是生成的Mn2+對反應(yīng)有催化作用。可通過做對照實驗,加入硫酸錳證明猜想。

(3)根據(jù)氧化還原反應(yīng)類型離子方程式要遵循原子守恒、電荷守恒和得失電子數(shù)目相等,該反應(yīng)的離子方程式為4H++4I+O2=2I2+2H2O

根據(jù)表中數(shù)據(jù)分析,該實驗?zāi)康氖翘骄繙囟葘Ψ磻?yīng)速率的影響,為測定顯色時間,產(chǎn)物中有碘單質(zhì)生成,還需要的試劑是淀粉溶液,實驗現(xiàn)象為無色溶液變藍(lán)色分析實驗數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是其他條件不變,每升高10,反應(yīng)速率大增大2倍。

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