Question

【題目】影響化學反應速率的因素很多，某課外興趣小組用實驗方法進行探究。

（1）取等物質的量濃度、等體積的H2O2溶液分別進行H2O2的分解實驗，實驗報告如下表所示（現象和結論略）。

序號	溫度/℃	催化劑	現象	結論
1	40	FeCl3溶液
2	20	FeCl3溶液
3	20	MnO2
4	20	無

①實驗1、2研究的是________________對H2O2分解速率的影響。

②實驗2、3的目的是_______________。

（2）查文獻可知，Cu2＋對H2O2分解也有催化作用，為比較Fe3＋、Cu2＋對H2O2分解的催化效果，該小組的同學分別設計了如圖甲、乙所示的實驗。回答相關問題：

①定性分析：如圖甲可通過觀察________________，定性比較得出結論。有同學提出將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，實驗時以收集到40 mL氣體為準，忽略其他可能影響實驗的因素，實驗中需要測量的數據是_____________。

（3）酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液可發生反應：2KMnO4＋5H2C2O4＋3H2SO4=K2SO4＋2MnSO4＋8H2O＋10CO2↑，實驗時發現開始反應速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時間后突然褪色，反應速率明顯加快。對此展開討論：

①某同學認為KMnO4與H2C2O4的反應是 熱反應，導致_______________；

②從影響化學反應速率的因素看，你認為還可能是____________________的影響。要證明你的猜想，實驗方案是 。

Answer 1

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

（2）①反應產生氣泡的快慢 控制陰離子相同，排除陰離子的干擾

②收集40mL氣體所需時間

（3）①放 溶液溫度升高，反應速率加快 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比實驗，一組加入少量MnSO4固體，一組不加，看反應速率快慢

【解析】

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

（2）①為比較Fe3＋、Cu2＋對H2O2分解的催化效果，由于催化劑不同，催化效果不同，反應速率不同，產生的氣泡快慢不同，故可通過觀察反應產生氣泡的快慢，定性比較得出結論。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：實驗時以收集到40 mL氣體為準，忽略其他可能影響實驗的因素，為測定反應速率，實驗中需要測量的數據是 收集40 mL氣體所需時間。

（3）①實驗時發現開始反應速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時間后突然褪色，反應速率明顯加快，則可能的原因是KMnO4與H2C2O4的反應是放熱反應，導致溶液溫度升高，反應速率加快；②實驗時發現開始反應速率較慢，溶液褪色不明顯，但一段時間后突然褪色，反應速率明顯加快，從影響化學反應速率的因素看，還可能是催化劑（Mn2+的催化作用）的影響。要證明該猜想的實驗方案是用兩組酸性高錳酸鉀溶液和草酸溶液作對比實驗，一組加入少量MnSO4固體，一組不加，看反應速率快慢。