Question

影响化学反应速率的因素很多，某校化学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化学反应速率的因素。甲同学的实验报告如下表：

实验步骤	现象	结论
①分别取等体积的2 mol·L^－^1的硫酸于试管中	反应速率Mg＞Fe，Cu不反应	金属的性质越活泼，反应速率越快
②____________		反应物浓度越大，反应速率越快

（1）甲同学表中实验步骤②为_________________________________________。

（2）甲同学的实验目的是_____________；要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是____________。乙同学为了更精确地研究浓度对反应速率的影响，利用如图所示装置进行定量实验。

（3）乙同学在实验中应该测定的数据是___________________________________________________。

（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是________，该实验中不选用某浓度的硫酸，理由是___________。

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

（5）针对上述实验现象，丙同学认为KMnO₄与H₂C₂O₄反应放热，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。

（6）若用实验证明你的猜想，除高锰酸钾酸性溶液、草酸溶液外，还需要选择的试剂最合理的是________(填字母)。

A．硫酸钾　　　　　　　B．硫酸锰             C．二氯化锰                  D．水

Answer

向等体积浓度分别为 0.5 mol/L、2 mol/L硫酸溶液中投入大小、形状相同的Fe或者Mg 研究金属(或反应物)本身的性质及反应物的浓度对化学反应速率的影响 温度相同 测定一定时间内产生气体的体积(或产生一定体积的气体所需时间) Mg(或Fe)、0.5 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸 常温下Mg和18.4 mol·L－1浓硫酸反应生成SO2、Fe在18.4 mol·L－1浓硫酸中发生钝化 MnSO4(或Mn2＋)的催化作用 B

【解析】

根据控制变量法分析反应条件；根据实验结论确定实验目的；根据影响化学反应速率的因素分析化学反应速率变化的原因。

（1）甲同学表中实验步骤②所得到的实验结论为：反应物浓度越大，反应速率越快。根据控制变量法，可知该操作为：向等体积浓度分别是0.5 mol/L、2 mol/L的硫酸中加入投入大小、形状相同的Fe或者Mg。

（2）由表中的实验结论可知，甲同学的实验目的是：研究金属(或反应物)本身的性质及反应物的浓度对化学反应速率的影响。要得出正确的实验结论，还需控制的实验条件是：温度相同。这样才能形成对照实验。

（3）若相同的时间内产生的气体体积越大，则反应速率越快；或者收集相同体积的气体，需要的时间越短，则反应速率越快。因此，乙同学在实验中应该测定的数据是：相同时间内产生气体的体积的多少或者产生相同体积的气体所需要的时间的长短。

（4）乙同学完成该实验应选用的实验药品是：Mg(或Fe)、0.5 mol·L－1硫酸和2 mol·L－1硫酸；在该实验中不能选用18.4 mol/L硫酸，是因为Fe在浓硫酸中会发生钝化现象；而Mg与18.4 mol/L硫酸发生反应得到硫酸镁、SO2、反应原理发生了改变。

（5）针对该实验现象，丙同学认为KMnO4与H2C2O4反应放热，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，还可能是反应产生的Mn2+对反应起催化剂的作用，使反应速率大大加快。

（6）若是Mn2+对反应起催化剂的作用，只要加入的物质中含有+2价的锰元素就可以。分析各个选项，可知应该加入硫酸锰。选项为B。