Question

10．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：甲同學利用Al、Fe、Mg和2mol/L的稀硫酸，設計實驗方案研究影響反應速率的因素．
研究的實驗報告如表：

實驗步驟	現(xiàn)象	結論
①分別取等體積的2mol/L的硫酸于試管中；②分別投入大小、形狀相同的Al、Fe、Mg	反應快慢：Mg＞Al＞Fe	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比較反應物本身的性質對反應速率的影響；
要得出正確的實驗結論，還需控制的實驗條件是溫度相同．
（2）乙同學為了更精確地研究濃度對反應速率的影響，利用如圖裝置同溫下進行定量實驗，用大小形狀相同的Fe分別和0.5mol/L及2mol/L的足量稀H₂SO₄反應，通過測定和比較同時間內產(chǎn)生氫氣的體積（或測定比較產(chǎn)生同體積氫氣所需時間的長短）可以說明濃度對化學反應速率的影響．
實驗二：已知2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄═K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑，在開始一段時間內，反應速率較慢，溶液褪色不明顯；但不久突然褪色，反應速率明顯加快．
（1）針對上述現(xiàn)象，某同學認為該反應放熱，導致溶液溫度上升，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Mn²⁺的催化作用（或催化劑）的影響．
（2）若用實驗證明你的猜想，除酸性高錳酸鉀溶液、草酸溶液外，可以在反應一開始時加入B．
A．硫酸鉀  B．硫酸錳  C．氯化錳  D．水．

Answer 1

分析 實驗一：（1）根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，硫酸的濃度相同，不同金屬的規(guī)格相同，說明實驗目的是探究反應物本身對反應速率的影響；影響反應速率的還有溫度，所以應該使反應溫度相同；
（2）根據(jù)圖示裝置及選取的試劑可知，實驗目的是通過測定反應生成氫氣快慢進行判斷濃度對反應速率的影響；
實驗二：（1）影響反應速率的因素除了濃度、溫度外，催化劑也影響反應速率；
（2）根據(jù)反應方程式可知，反應產(chǎn)物中錳離子隨著反應的進行，濃度變化較大，反應前加入硫酸錳，根據(jù)反應速率大小判斷錳離子是否在該反應中起到催化作用．

解答 解：實驗一：（1）根據(jù)表中的信息得出該同學的實驗目的是研究反應物本身的性質對反應速率的關系對反應速率的影響；溫度對化學反應速率的影響較大，故根據(jù)控制變量法，要得出正確的實驗結論，還需控制的實驗條件是保持溫度相同，
故答案為：探究反應物本身的性質對反應速率的影響；溫度相同；
（2）根據(jù)裝置圖可知，該實驗目的是通過測量生成氣體的量來研究濃度對反應速率的影響，用大小形狀相同的Fe分別和0.5mol/L 及2mol/L的足量稀硫酸反應，通過測定和比較同時間內產(chǎn)生氫氣的體積（或測定比較產(chǎn)生同體積氫氣所需時間的長短），可以說明濃度對化學反應速率的影響，
故答案為：測定和比較同時間內產(chǎn)生氫氣的體積（或測定比較產(chǎn)生同體積氫氣所需時間的長短）；
實驗二：（1）對化學反應速率影響最快的是催化劑，故猜想還可能是催化劑的影響，可以從比較生成物Mn²⁺（過渡金屬）與K⁺（主族金屬）的區(qū)別中找到答案，即通常是過渡金屬或其離子具有催化性，
故答案為：Mn²⁺的催化作用（或催化劑）；
（2）反應方程式2KMnO₄+5H₂C₂O₄+3H₂SO₄=K₂SO₄+2MnSO₄+8H₂O+10CO₂↑中，濃度變化較大的為錳離子，所以選擇做催化劑的試劑應該含有錳離子，而（C）中氯化錳中也含Mn²⁺，卻不能選為催化劑，原因就在于其中的Cl^-易被酸性高錳酸鉀溶液氧化，故只有B正確，
故答案為：B．

點評 本題考查化學反應速率的影響因素，影響化學反應速率的外界條件有溫度、濃度、壓強、催化劑等，但外界條件只是影響反應速率，決定化學反應速率的是物質本身的性質，注意實驗二第（2）小題不選C的原因，題目難度中等．