Question

【題目】影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素很多，某課外興趣小組用實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行探究。

（1）取等物質(zhì)的量濃度、等體積的H2O2溶液分別進(jìn)行H2O2的分解實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告如下表所示（現(xiàn)象和結(jié)論略）。

序號(hào)	溫度/℃	催化劑	現(xiàn)象	結(jié)論
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	無(wú)

①實(shí)驗(yàn)1、2研究的是________________對(duì)H2O2分解速率的影響。

②實(shí)驗(yàn)2、3的目的是_______________。

（2）查文獻(xiàn)可知，Cu2＋對(duì)H2O2分解也有催化作用，為比較Fe3＋、Cu2＋對(duì)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)�；卮鹣嚓P(guān)問(wèn)題：

①定性分析：如圖甲可通過(guò)觀察________________，定性比較得出結(jié)論。有同學(xué)提出將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理，其理由是_______________。

②定量分析：如圖乙所示，實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40 mL氣體為準(zhǔn)，忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是_____________。

（3）酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液可發(fā)生反應(yīng)：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)始反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時(shí)間后突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快。對(duì)此展開(kāi)討論：

①某同學(xué)認(rèn)為KMnO4與H2C2O4的反應(yīng)是 熱反應(yīng)，導(dǎo)致_______________；

②從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，你認(rèn)為還可能是____________________的影響。要證明你的猜想，實(shí)驗(yàn)方案是 。

Answer 1

【答案】（1）①溫度 ②比較FeCl3溶液和MnO2兩種催化劑對(duì)H2O2分解速率影響的差異（或比較FeCl3溶液和MnO2對(duì)H2O2分解的催化效果）

（2）①反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢 控制陰離子相同，排除陰離子的干擾

②收集40mL氣體所需時(shí)間

（3）①放 溶液溫度升高，反應(yīng)速率加快 ②催化劑（Mn2+的催化作用） 用兩組酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，一組加入少量MnSO4固體，一組不加，看反應(yīng)速率快慢

【解析】

試題分析：（1）①分析實(shí)驗(yàn)1、2知實(shí)驗(yàn)1、2中其他條件相同，只有溫度不同，故實(shí)驗(yàn)1、2研究的是溫度對(duì)H2O2分解速率的影響；②實(shí)驗(yàn)2、3中其他條件相同，只是實(shí)驗(yàn)2的催化劑為MnO2，實(shí)驗(yàn)3的催化劑為FeCl3，故實(shí)驗(yàn)2、3的目的是 比較FeCl3溶液和MnO2兩種催化劑對(duì)H2O2分解速率影響的差異（或比較FeCl3溶液和MnO2對(duì)H2O2分解的催化效果）。

（2）①為比較Fe3＋、Cu2＋對(duì)H2O2分解的催化效果，由于催化劑不同，催化效果不同，反應(yīng)速率不同，產(chǎn)生的氣泡快慢不同，故可通過(guò)觀察反應(yīng)產(chǎn)生氣泡的快慢，定性比較得出結(jié)論。硫酸銅和氯化鐵兩種催化劑中陰離子是不同的，為排除陰離子的干擾，將CuSO4溶液改為CuCl2溶液更合理，其理由是控制陰離子相同，排除陰離子的干擾。②定量分析：實(shí)驗(yàn)時(shí)以收集到40 mL氣體為準(zhǔn)，忽略其他可能影響實(shí)驗(yàn)的因素，為測(cè)定反應(yīng)速率，實(shí)驗(yàn)中需要測(cè)量的數(shù)據(jù)是 收集40 mL氣體所需時(shí)間。

（3）①實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)始反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時(shí)間后突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快，則可能的原因是KMnO4與H2C2O4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；②實(shí)驗(yàn)時(shí)發(fā)現(xiàn)開(kāi)始反應(yīng)速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時(shí)間后突然褪色，反應(yīng)速率明顯加快，從影響化學(xué)反應(yīng)速率的因素看，還可能是催化劑（Mn2+的催化作用）的影響。要證明該猜想的實(shí)驗(yàn)方案是用兩組酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液作對(duì)比實(shí)驗(yàn)，一組加入少量MnSO4固體，一組不加，看反應(yīng)速率快慢。