Question

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：他们只利用Cu、Fe、Mg和不同浓度的硫酸(0.5 mol·L^－1、2 mol·L^－1、18.4 mol·L^－1)，设计实验方案来研究影响反应速率的因素。

甲同学研究的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2  mol·L－1硫酸于试管中； ②分别投入大小、形状相同的Cu、Fe、Mg。	反应快慢：Mg>Fe>Cu	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________________________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是________________________________________。

(2)乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用上图装置进行定量实验。完成该实验应选用的实验药品是____________________________；应该测定的实验数据是________________________________________________________________________。

实验二：已知2KMnO₄＋5H₂C₂O₄＋3H₂SO₄===K₂SO₄＋2MnSO₄＋8H₂O＋10CO₂↑，在酸性高锰酸钾溶液和草酸溶液反应时，发现开始一段时间，反应速率较慢，溶液退色不明显；但不久突然退色，反应速率明显加快。

(1)针对上述实验现象，某同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄反应是放热反应，导致溶液温度升高，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________的影响。

(2)若用实验证明你的猜想，除酸性高锰酸钾溶液、草酸溶液试剂外，还需要选择的试剂最合理的是________。

A．硫酸钾　　　　　 B．硫酸锰

C．氯化锰         D．水

 

Answer 1

【答案】

实验一：(1)反应物本身的性质对反应速率的影响温度相同

(2)Mg(或Fe)和0.5 mol·L^－1硫酸和2 mol·L^－1硫酸　测定一定时间内产生气体的体积(或者测定收集一定体积的气体所需时间)

实验二：(1)催化剂(或硫酸锰或Mn^2＋的催化作用)

(2)B

【解析】

试题分析：实验一(1)根据实验报告可知，在硫酸的浓度相同时，探究三种金属与硫酸反应的速率，还需要保证三个反应中的反应温度相同；(2)要研究浓度对反应速率的影响时，应该选用同一种金属单质与不同浓度的硫酸反应，因为铜与稀硫酸不反应，所以不选用，浓硫酸的氧化性强，金属与稀硫酸、浓硫酸的反应原理不同，没有可比性，所以最终选用Mg(或Fe)和0.5 mol·L^－1硫酸和2 mol·L^－1硫酸，通过装置可知，需要测量产生氢气的体积，当然这里要规定好在同一时间内，这样的比较才有意义，即为了定量比较产生氢气的速率；实验二(1)从反应前后溶液中微粒的变化来看，Mn^2＋的数目增大明显，很容易猜想到可能是Mn^2＋对反应有催化作用，加快了反应速率；验证时要保证条件的一致性，即不能引入其他微粒，以免对实验有干扰，所以从B和C选项的比较来看，C选项中引入了Cl^－，对实验结论存在干扰，所以选择B。

考点：考查外界条件对反应速率影响的实验探究

点评：该题是高考中的常见题型和考点，属于中等难度试题的考查。试题难易适中，基础性强，侧重对学生能力的培养和解题方法的指导与训练，旨在考查学生灵活运用基础知识解决实际问题的能力，有利于培养学生的逻辑推理能力和规范的实验设计能力。该题的关键是明确实验原理，然后结合题意灵活运用即可。综合性强，理论和实践的联系紧密，有的还提供一些新的信息，这就要求学生必须认真、细致的审题，联系所学过的知识和技能，进行知识的类比、迁移、重组，全面细致的思考才能得出正确的结论。