Question

1．Ⅰ．为了探究外界条件对H₂O₂分解速率的影响，有同学利用实验室提供的恶意弃和试剂进行了如下实验，请填写下列空白：
试剂：5%H₂O₂溶液，10%H₂O₂溶液，1mol•L^-1FCl₂溶液、MnO₂粉末．
仪器：试管、胶头滴管、酒精灯．
（1）实验目的：探究温度对化学反应速率的影响
实验步骤：分别向A、B两支试管中加入5mL5%H₂O₂溶液，将试管A放入5℃水浴中，将试管B放入40℃水浴中，同时分别向两试管中加入2-3滴1mol•L^-1FeCl₂溶液，观察实验现象．
实验现象：试管B（填A或B）中产生气泡的速率快，说明升高温度可加快H₂O₂的分解速率．
（2）实验目的：探究浓度对化学反应速率的影响．
实验步骤：向试管A中加入5mL5%H₂O₂溶液，向试管B中加入5mL10%H₂O₂溶液，观察实验现象．
实验现象：试管A、B中均有少量气体缓慢产生．
请你改进实验方案，使该实验的实验现象更为明显，以支撑“浓度改变会影响化学反应速率”这一理论预测．再同时向试管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液
（3）实验目的：探究催化剂对化学反应速率的影响．
实验步骤：分别向试管A和B中加入5mL5%H₂O₂溶液后，再向试管B中加入1mL1mol•L^-1的FeCl₂溶液，观察实验现象．
你认为方案（3）的设计是够严谨？否（填是或否）．说明理由试管B中加入1mL的FeCl₃溶液会使H₂O₂的浓度降低．
Ⅱ．请设计“以镁与不同浓度稀硫酸反应探究浓度对化学反应速率影响”的实验方案．
实验中可供选择的试剂与用品：镁带（密度1.74g•cm^-1、宽度0.5cm、厚度0.05cm）砂纸、剪刀、1.0mol•L^-1的硫酸、蒸馏水、恒温水浴箱、试管、量筒、秒表．
实验方案：①取两支试管，向其中一支试管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支试管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸馏水，振荡混匀，将两支试管置于恒温水浴中；
②剪取长度相同的用砂纸打磨过的2段镁带；
③将两段镁带分别置于两支试管中，并用秒表记录镁带从投入到消失所需要的时间．．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）探究温度对反应速率的影响，升高温度可加快反应速率；
（2）提供催化剂，加快反应速率，现象更为明显；
（3）只有一支试管中加入了氯化铁溶液，与另一支试管形成对比试验，探究催化剂对化学反应速率的影响；加入的1mL溶液会对B试管溶液进行稀释，使浓度发生改变；
Ⅱ．保证镁带完全一样，放在两只大小一致的试管中，加入相同体积不同浓度的硫酸溶液，保证相同温度，记录开始反应至结束所需的时间．

解答 解：（1）A、B两支试管中加入5mL5%H₂O₂溶液，B中的温度比A高，故试管B中产生气泡的速率快，说明升高温度可加快H₂O₂的分解速率，故答案为：B；升高温度可加快H₂O₂的分解速率；
（2）再同时向试管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液，作为催化剂，加快反应速率，现象更为明显，故答案为：再同时向试管A和B中加入1mL1mol/L的FeCl₃溶液；
（3）只有一支试管中加入了氯化铁溶液，与另一支试管形成对比试验，探究催化剂对化学反应速率的影响；但此方案设计不合理，因为加入的1mL溶液会对B试管溶液进行稀释，使浓度发生改变，故答案为：探究催化剂对化学反应速率的影响；否；
试管B中加入1mL的FeCl₃溶液会使H₂O₂的浓度降低；
Ⅱ．保证镁带完全一样，放在两只大小一致的试管中，加入相同体积不同浓度的硫酸溶液，保证相同温度，记录开始反应至结束所需的时间，方案如下：
①取两支试管，向其中一支试管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支试管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸馏水，振荡混匀，将两支试管置于恒温水浴中；
②剪取长度相同的用砂纸打磨过的2段镁带；
③将两段镁带分别置于两支试管中，并用秒表记录镁带从投入到消失所需要的时间，
故答案为：①取两支试管，向其中一支试管加入4mL1.0mol/L稀硫酸，另一支试管加入2mL 1.0mol/L稀硫酸和2mL蒸馏水，振荡混匀，将两支试管置于恒温水浴中；
②剪取长度相同的用砂纸打磨过的2段镁带；
③将两段镁带分别置于两支试管中，并用秒表记录镁带从投入到消失所需要的时间．

点评 本题考查了探究影响反应速率的因素，实验方案的设计，难度一般，注意试验过程中单一变量研究方法的使用，为易错点．