Question

影響化學反應速率的因素很多，某課外興趣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反應速率的因素。

甲同學研究的實驗報告如下表：

實驗步驟	現象	結論
①分別取等體積的2  mol·L－1硫酸于試管中； ②分別投入大小、形狀相同的Cu、Fe、Mg。	反應快慢：Mg>Fe>Cu	反應物的性質越活潑，反應速率越快

(1)該同學的實驗目的是________________________；要得出正確的實驗結論，還需控制的實驗條件是________________________________________。

(2)乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響，利用上圖裝置進行定量實驗。完成該實驗應選用的實驗藥品是____________________________；應該測定的實驗數據是________________________________________________________________________。

實驗二：已知2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋10CO₂↑，在酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應時，發(fā)現開始一段時間，反應速率較慢，溶液退色不明顯；但不久突然退色，反應速率明顯加快。

(1)針對上述實驗現象，某同學認為KMnO₄與H₂C₂O₄反應是放熱反應，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。

(2)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________。

A．硫酸鉀　　　　　 B．硫酸錳

C．氯化錳         D．水

 

Answer 1

【答案】

實驗一：(1)反應物本身的性質對反應速率的影響溫度相同

(2)Mg(或Fe)和0.5 mol·L^－1硫酸和2 mol·L^－1硫酸　測定一定時間內產生氣體的體積(或者測定收集一定體積的氣體所需時間)

實驗二：(1)催化劑(或硫酸錳或Mn^2＋的催化作用)

(2)B

【解析】

試題分析：實驗一(1)根據實驗報告可知，在硫酸的濃度相同時，探究三種金屬與硫酸反應的速率，還需要保證三個反應中的反應溫度相同；(2)要研究濃度對反應速率的影響時，應該選用同一種金屬單質與不同濃度的硫酸反應，因為銅與稀硫酸不反應，所以不選用，濃硫酸的氧化性強，金屬與稀硫酸、濃硫酸的反應原理不同，沒有可比性，所以最終選用Mg(或Fe)和0.5 mol·L^－1硫酸和2 mol·L^－1硫酸，通過裝置可知，需要測量產生氫氣的體積，當然這里要規(guī)定好在同一時間內，這樣的比較才有意義，即為了定量比較產生氫氣的速率；實驗二(1)從反應前后溶液中微粒的變化來看，Mn^2＋的數目增大明顯，很容易猜想到可能是Mn^2＋對反應有催化作用，加快了反應速率；驗證時要保證條件的一致性，即不能引入其他微粒，以免對實驗有干擾，所以從B和C選項的比較來看，C選項中引入了Cl^－，對實驗結論存在干擾，所以選擇B。

考點：考查外界條件對反應速率影響的實驗探究

點評：該題是高考中的常見題型和考點，屬于中等難度試題的考查。試題難易適中，基礎性強，側重對學生能力的培養(yǎng)和解題方法的指導與訓練，旨在考查學生靈活運用基礎知識解決實際問題的能力，有利于培養(yǎng)學生的邏輯推理能力和規(guī)范的實驗設計能力。該題的關鍵是明確實驗原理，然后結合題意靈活運用即可。綜合性強，理論和實踐的聯系緊密，有的還提供一些新的信息，這就要求學生必須認真、細致的審題，聯系所學過的知識和技能，進行知識的類比、遷移、重組，全面細致的思考才能得出正確的結論。