Question

10．影响化学反应速率的因素很多，某课外兴趣小组用实验的方法进行探究．
实验一：甲同学利用Al、Fe、Mg和2mol/L的稀硫酸，设计实验方案研究影响反应速率的因素．
研究的实验报告如表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2mol/L的硫酸于试管中；②分别投入大小、形状相同的Al、Fe、Mg	反应快慢：Mg＞Al＞Fe	反应物的性质越活泼，反应速率越快

（1）该同学的实验目的是比较反应物本身的性质对反应速率的影响；
要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是温度相同．
（2）乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图装置同温下进行定量实验，用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H₂SO₄反应，通过测定和比较同时间内产生氢气的体积（或测定比较产生同体积氢气所需时间的长短）可以说明浓度对化学反应速率的影响．
实验二：已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在开始一段时间内，反应速率较慢，溶液褪色不明显；但不久突然褪色，反应速率明显加快．
（1）针对上述现象，某同学认为该反应放热，导致溶液温度上升，反应速率加快．从影响化学反应速率的因素看，你猜想还可能是Mn²⁺的催化作用（或催化剂）的影响．
（2）若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液外，可以在反应一开始时加入B．
A．硫酸钾  B．硫酸锰  C．氯化锰  D．水．

Answer 1

分析 实验一：（1）根据表中数据可知，硫酸的浓度相同，不同金属的规格相同，说明实验目的是探究反应物本身对反应速率的影响；影响反应速率的还有温度，所以应该使反应温度相同；
（2）根据图示装置及选取的试剂可知，实验目的是通过测定反应生成氢气快慢进行判断浓度对反应速率的影响；
实验二：（1）影响反应速率的因素除了浓度、温度外，催化剂也影响反应速率；
（2）根据反应方程式可知，反应产物中锰离子随着反应的进行，浓度变化较大，反应前加入硫酸锰，根据反应速率大小判断锰离子是否在该反应中起到催化作用．

解答 解：实验一：（1）根据表中的信息得出该同学的实验目的是研究反应物本身的性质对反应速率的关系对反应速率的影响；温度对化学反应速率的影响较大，故根据控制变量法，要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是保持温度相同，
故答案为：探究反应物本身的性质对反应速率的影响；温度相同；
（2）根据装置图可知，该实验目的是通过测量生成气体的量来研究浓度对反应速率的影响，用大小形状相同的Fe分别和0.5mol/L 及2mol/L的足量稀硫酸反应，通过测定和比较同时间内产生氢气的体积（或测定比较产生同体积氢气所需时间的长短），可以说明浓度对化学反应速率的影响，
故答案为：测定和比较同时间内产生氢气的体积（或测定比较产生同体积氢气所需时间的长短）；
实验二：（1）对化学反应速率影响最快的是催化剂，故猜想还可能是催化剂的影响，可以从比较生成物Mn²⁺（过渡金属）与K⁺（主族金属）的区别中找到答案，即通常是过渡金属或其离子具有催化性，
故答案为：Mn²⁺的催化作用（或催化剂）；
（2）反应方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑中，浓度变化较大的为锰离子，所以选择做催化剂的试剂应该含有锰离子，而（C）中氯化锰中也含Mn²⁺，却不能选为催化剂，原因就在于其中的Cl^-易被酸性高锰酸钾溶液氧化，故只有B正确，
故答案为：B．

点评 本题考查化学反应速率的影响因素，影响化学反应速率的外界条件有温度、浓度、压强、催化剂等，但外界条件只是影响反应速率，决定化学反应速率的是物质本身的性质，注意实验二第（2）小题不选C的原因，题目难度中等．