Question

【題目】某學生為了探究影響化學反應速率的外界因素，進行以下實驗。

（1）向100mL稀硫酸中加入過量的鋅粉，標準狀況下測得數據累計值如下：

時間/min	1	2	3	4	5
氫氣體積/mL	50	120	232	290	310

①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各時間段中：

反應速率最大的時間段是________min,主要的原因可能是_____________________;

反應速率最小的時間段是________min,主要的原因可能是_____________________。

②為了減緩反應速率但不減少產生氫氣的量,可以在稀硫酸中加入________(填序號)。

a．蒸餾水 b．NaOH溶液 c．NaNO3溶液 d．Na2CO3溶液

（2）進行以下對比實驗并記錄實驗現象。

實驗 Ⅰ

實驗 Ⅱ：另取兩支試管分別加入5mL5%eH2O2溶液和5mL10%H2O2溶液，均未觀察到有明顯的氣泡

產生。

①雙氧水分解的化學方程式是________________。

②實驗 Ⅰ 的目的是______________。

③實驗 Ⅱ 未觀察到預期現象，為了達到該實驗的目的，可采取的改進措施是__________________。

Answer 1

【答案】 2～3 反應放熱，溫度升高，速率加快 4～5 溶液中H+濃度很小 a 2H2O2=2H2O+O2↑ 探究溫度對化學反應速率的影響 滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液或水浴加熱

【解析】（1）①.反應速率的快慢可根據單位時間內生成氣體的體積大小判斷；②根據影響化學反應速率的因素分析；

（2）①過氧化氫在催化劑存在條件下分解生成氧氣和水,據此寫出反應的化學方程式;
②根據試管A、B實驗操作的異同點判斷實驗目的；

③氯化鐵在雙氧水的分解中起到了催化作用；可以同時提高兩個試管溫度,增大反應速率,使實驗現象更加明顯。

詳解: (1)①在0~1、1~2、2~3、3~4、4~5min各時間段中,△V分別為50mL、(120-50)mL=70mL、（232-120）mL=112mL、(290-232)mL=58mL、(310-290)mL=20mL,所以反應速率最快的是2min3min、最慢的是45min;在2min3min內反應放熱，溫度升高，速率加快；在45min溶液中H+濃度很小，速率減慢；

②a．加入水，氫離子濃度減小、氫離子總物質的量不變，所以符合條件，故a正確；
b．加氫氧化鈉溶液，硫酸和氫氧化鈉反應生成硫酸鈉和水，導致和鋅反應的氫離子總物質的量減少，不符合條件，故b錯誤；
c．加NaNO3溶液，溶液中相當于加入硝酸，硝酸具有強氧化性，和鋅反應不生成氫氣，不符合條件，故c錯誤；

d．加Na2CO3溶液，硫酸和碳酸鈉反應生成硫酸鈉、水和二氧化碳，導致和鋅反應的氫離子總物質的量減少，不符合條件，故d錯誤；

故選a；

（2）①過氧化氫分解生成水和氧氣，反應方程式為2H2O2=2H2O+O2↑，
因此，本題正確答案是: 2H2O2=2H2O+O2↑；
②分別在試管A、B中加入5mL5%eH2O2溶液,各滴入12滴1mol/L的FeCl3溶液,待試管中均有適量氣泡出現,說明過氧化氫分解能發生,試管A、B中均有適量氣泡出現時,將試管A放入盛有左右冷水的燒杯中,將試管B放入盛有左右熱水的燒杯中,兩支試管不同點是試管A的溫度比試管B的溫度低,說明研究的是溫度對反應速率的影響;

因此，本題正確答案是: 探究溫度對化學反應速率的影響；
③影響化學反應速率的外界因素有濃度、溫度、氣體的壓強、催化劑、固體的表面積,為加快反應速率,使反應現象明顯,可從溫度或催化劑的影響角度考慮,如:將兩支試管同時放入盛有相同溫度熱水的燒杯中,或向兩支試管中同時滴入2滴1mol/L的FeCl3溶液,觀察產生氣泡的速率,
因此，本題正確答案是: 滴加2滴1mol/L的FeCl3溶液或水浴加熱。