Question

【題目】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某校化學(xué)小組用實(shí)驗(yàn)的方法進(jìn)行探究。

實(shí)驗(yàn)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(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來(lái)研究影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素。甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下表：

實(shí)驗(yàn)步驟	現(xiàn)象	結(jié)論
①分別取等體積的2 mol·L－1的硫酸于試管中	反應(yīng)速率Mg＞Fe，Cu不反應(yīng)	金屬的性質(zhì)越活潑，反應(yīng)速率越快
②____________		反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快

（1）甲同學(xué)表中實(shí)驗(yàn)步驟②為_________________________________________。

（2）甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖?/span>_____________；要得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還需控制的實(shí)驗(yàn)條件是____________。乙同學(xué)為了更精確地研究濃度對(duì)反應(yīng)速率的影響，利用如圖所示裝置進(jìn)行定量實(shí)驗(yàn)。

（3）乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該測(cè)定的數(shù)據(jù)是___________________________________________________。

（4）乙同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)藥品是________，該實(shí)驗(yàn)中不選用某濃度的硫酸，理由是___________。

實(shí)驗(yàn)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(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)開(kāi)始一段時(shí)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。

（5）針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丙同學(xué)認(rèn)為KMnO4與H2C2O4反應(yīng)放熱，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，你猜想還可能是______________的影響。

（6）若用實(shí)驗(yàn)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(yīng)物)本身的性質(zhì)及反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響 溫度相同 測(cè)定一定時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積(或產(chǎn)生一定體積的氣體所需時(shí)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(yīng)生成SO2、Fe在18.4 mol·L－1濃硫酸中發(fā)生鈍化 MnSO4(或Mn2＋)的催化作用 B

【解析】

根據(jù)控制變量法分析反應(yīng)條件；根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)論確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康�；根�?jù)影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素分析化學(xué)反應(yīng)速率變化的原因。

（1）甲同學(xué)表中實(shí)驗(yàn)步驟②所得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)論為：反應(yīng)物濃度越大，反應(yīng)速率越快。根據(jù)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(shí)驗(yàn)結(jié)論可知，甲同學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵貉芯拷饘?/span>(或反應(yīng)物)本身的性質(zhì)及反應(yīng)物的濃度對(duì)化學(xué)反應(yīng)速率的影響。要得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，還需控制的實(shí)驗(yàn)條件是：溫度相同。這樣才能形成對(duì)照實(shí)驗(yàn)。

（3）若相同的時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生的氣體體積越大，則反應(yīng)速率越快；或者收集相同體積的氣體，需要的時(shí)間越短，則反應(yīng)速率越快。因此，乙同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該測(cè)定的數(shù)據(jù)是：相同時(shí)間內(nèi)產(chǎn)生氣體的體積的多少或者產(chǎn)生相同體積的氣體所需要的時(shí)間的長(zhǎng)短。

（4）乙同學(xué)完成該實(shí)驗(yàn)應(yīng)選用的實(shí)驗(yàn)藥品是：Mg(或Fe)、0.5 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸；在該實(shí)驗(yàn)中不能選用18.4 mol/L硫酸，是因?yàn)?/span>Fe在濃硫酸中會(huì)發(fā)生鈍化現(xiàn)象；而Mg與18.4 mol/L硫酸發(fā)生反應(yīng)得到硫酸鎂、SO2、反應(yīng)原理發(fā)生了改變。

（5）針對(duì)該實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，丙同學(xué)認(rèn)為KMnO4與H2C2O4反應(yīng)放熱，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，還可能是反應(yīng)產(chǎn)生的Mn2+對(duì)反應(yīng)起催化劑的作用，使反應(yīng)速率大大加快。

（6）若是Mn2+對(duì)反應(yīng)起催化劑的作用，只要加入的物質(zhì)中含有+2價(jià)的錳元素就可以。分析各個(gè)選項(xiàng)，可知應(yīng)該加入硫酸錳。選項(xiàng)為B。