Question

4．影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，同學(xué)們用以下實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行探究．
（1）實(shí)驗(yàn)一：經(jīng)研究知Fe³⁺、Cu²⁺對H₂O₂分解也具有催化作用，為比較Fe³⁺和Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果，該小組的同學(xué)分別設(shè)計(jì)了如圖甲、乙所示的實(shí)驗(yàn)（其它實(shí)驗(yàn)條件相同）．

①定性分析：如圖甲可通過觀察產(chǎn)生氣泡的快慢來比較反應(yīng)速率的大小，比較得出結(jié)論．若圖甲所示的實(shí)驗(yàn)中反應(yīng)速率為左邊＞右邊，能否一定說明Fe³⁺比Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果更好否（填“能”或“否”），其理由是兩催化劑的陰離子不同（若能說明催化效果，此空不填）．
②定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時均以生成40mL氣體為準(zhǔn)，其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素均已忽略．用簡單的方法檢驗(yàn)該裝置的氣密性關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，如活塞復(fù)原則裝置的氣密性良好．實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是：產(chǎn)生40ml氣體所需的反應(yīng)時間．
（2）實(shí)驗(yàn)二：高錳酸鉀酸性（稀硫酸酸化）溶液和草酸（H₂C₂O₄）溶液反應(yīng)時，發(fā)現(xiàn)開始一段時間，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．
①寫出酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑．
②針對上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，某同學(xué)認(rèn)為KMnO₄與草酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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，你的猜想還可能是催化劑的影響．
若用實(shí)驗(yàn)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B．（填序號）
A、硫酸鉀     B、硫酸錳     C、水     D、氯化錳
（3）實(shí)驗(yàn)三 已知 KI溶液在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)． 現(xiàn)有以下實(shí)驗(yàn)記錄：

實(shí)驗(yàn)編號	①	②	③	④	⑤
溫度（℃）	30	40	50	60	70
顯色時間（s）	160	80	40	20	10

①該反應(yīng)的離子方程式為4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O．
②完成此實(shí)驗(yàn)，試劑除了1mol/L KI溶液、0.1mol/L H₂SO₄溶液外，還需要的試劑是淀粉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為無色溶液變藍(lán)色．
③由上述實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是其他條件不變，每升高10⁰C，反應(yīng)速率大增大2倍．

Answer 1

分析 （1）①甲中陰離子不同；
②將注射器活塞拉出一定距離，觀察活塞是否移動檢驗(yàn)氣密性；利用單位時間內(nèi)氣體的體積判斷速率；
（2）①酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)生成硫酸鉀、硫酸錳、二氧化碳和水；
②錳離子對反應(yīng)起催化劑作用；
（3）①碘離子在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)，生成碘和水；
②淀粉遇單質(zhì)碘變藍(lán)；
③由表格中數(shù)據(jù)可知，溫度升高10℃，時間減少1半．

解答 解：（1）①實(shí)驗(yàn)不能說明Fe³⁺比Cu²⁺對H₂O₂分解的催化效果更好，因兩催化劑的陰離子不同，
故答案為：否；兩催化劑的陰離子不同；
②檢驗(yàn)該裝置的氣密性的方法為關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，如活塞復(fù)原則裝置的氣密性良好；實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)是產(chǎn)生40ml氣體所需的反應(yīng)時間，
故答案為：關(guān)閉A處活塞，將注射器活塞拉出一定距離，一段時間后松開活塞，如活塞復(fù)原則裝置的氣密性良好；產(chǎn)生40ml氣體所需的反應(yīng)時間；
（2）①酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液反應(yīng)的化學(xué)方程式為2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，故答案為：2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑；
②KMnO₄與草酸的反應(yīng)是放熱反應(yīng)，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，你的猜想還可能是催化劑（或硫酸錳、Mn²⁺）的作用，選擇硫酸錳作對比性實(shí)驗(yàn)可說明，
故答案為：催化劑；B；
（3）①碘離子在酸性條件下能與氧氣反應(yīng)，生成碘和水，則離子反應(yīng)為4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O，
故答案為：4H⁺+4I^-+O₂═2I₂+2H₂O；
②淀粉遇單質(zhì)碘變藍(lán)，則選擇試劑為淀粉溶液，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象為無色溶液變藍(lán)色，
故答案為：淀粉溶液；無色溶液變藍(lán)色；
③由表格中數(shù)據(jù)可知，溫度升高10℃，時間減少1半，則由上述實(shí)驗(yàn)記錄數(shù)據(jù)可得出的結(jié)論是其他條件不變，每升高10⁰C，反應(yīng)速率大增大2倍，
故答案為：其他條件不變，每升高10⁰C，反應(yīng)速率大增大2倍．

點(diǎn)評 本題考查探究影響反應(yīng)速率的因素，為高頻考點(diǎn)，把握催化劑、溫度對反應(yīng)速率的影響為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意控制變量法的�?yīng)用，題目難度不大．