高考化学二轮复习-回扣教材-重温高考必考的12个课本中的实验-教材实验10-化学反应速率的测定与影

教材实验10化学反应速率的测定与影响因素策略三回扣教材：重温高考必考的12个课本中的实验化学反应速率的测定方法；催化剂、浓度、温度和压强等对化学反应速率的影响。1．测量锌与硫酸反应速率的装置2．催化剂对反应速率的影响4．温度对化学反应速率的影响的实验实验中反应的化学方程式为Na2S2O3＋H2SO4===Na2SO4＋SO2↑＋S↓＋H2O外界条件对化学反应速率的影响规律；实验探究外界条件对化学反应速率的影响。1．考查化学反应速率的测定依据(1)对于有气体生成的反应，可测定相同时间内收集气体的多少或测定收集等量气体所用时间的多少。(2)对于有固体参与的反应，可测定相同时间内消耗固体质量的多少。(3)对于有酸或碱参加的反应，可测定溶液中c(H＋)或c(OH－)的变化量。(4)对于有颜色变化或有沉淀生成的反应，可测定溶液变色或变浑浊所用时间的多少。1．下图是“MnO2对H2O2分解反应速率影响研究”的流程示意图。下列有关说法不正确的是(

)A．实验时先加H2O2后加MnO2有利于增大固液接触面积B．为使实验顺利进行，H2O2不宜从图Ⅱ漏斗处加入CC．Ⅱ、Ⅲ处均可观察到迅速产生大量气泡，余烬复燃D．上述流程中不宜先加入MnO2再插入带余烬的木条解析：无催化剂时H2O2分解缓慢，不能使余烬木条复燃，C项错误。2．某实验小组以H2O2分解为例，研究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响.在常温下按照如下方案完成实验:实验编号反应物催化剂①10mL2%H2O2溶液无②10mL5%H2O2溶液无③10mL5%H2O2溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液④10mL5%H2O2溶液＋少量HCl溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液⑤10mL5%H2O2溶液＋少量NaOH溶液1mL0.1mol·L－1FeCl3溶液(1)实验①和②的目的是___________________________________________________。实验时由于没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定，不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进是______________________________________________________________________________________________________。探究浓度对反应速率的影响向反应物中加入等量同种催化剂(或将盛有反应物的试管放入同一热水浴中)(2)实验③、④、⑤中，测得生成氧气的体积随时间变化的关系如下图。分析右图能够得出的实验结论是_______________________________________________________________。解析：(1)实验①、②中均没有使用催化剂，只是H2O2的浓度不同，故实验①、②的目的是探究浓度对化学反应速率的影响。因实验过程中现象不明显，可采用升温或使用同种催化剂的方法加快反应速率来达到实验目的。大H2O2分解的速率，酸性环境能减小H2O2分解的速率碱性环境能增(2)实验③、④、⑤中H2O2的浓度相同，且加入相同量的同种催化剂，而改变的条件是④中酸性增强，⑤中碱性增强。通过相同时间内产生O2的快慢(⑤>③>④)可得出如下结论：溶液的碱性增强，能加快H2O2的分解，而溶液的酸性增强，能减慢H2O2的分解。3．某学习小组为了探究双氧水分解反应与催化剂、溶液酸度的关系设计如下实验，装置如图所示：限用试剂和仪器：30%双氧水、0.1mol·L－1

硫酸溶液、蒸馏水、0.2mol·L－1CuSO4溶液、0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液、二氧化锰粉末；锥形瓶、双孔塞、水槽、胶管、玻璃导管、量筒、秒表、恒温水浴槽和注射器。实验1探究Fe3＋、Cu2＋对双氧水分解反应的催化效率。(1)画出虚线框图中装置。如图所示(2)补充实验报告。锥形瓶中分别盛装20mL30%双氧水。物理量实验序号0.2mol·L－1CuSO4溶液0.1mol·L－1Fe2(SO4)3溶液待测物理量Ⅰ5.0mL0aⅡ0________b5.0mL(3)有人提出Fe3＋催化双氧水的过程分两步进行：第1步为2Fe3＋＋H2O2===O2↑＋2Fe2＋＋2H＋；写出第2步的离子方程式并用单线桥表示其电子转移数目和方向：___________________________________________________。(4)待测物理量是__________________________；若测得结果a<b，能得出的实验结论是__________________________________________________。Fe3＋的催化效率比Cu2＋的高(其他合理答案均可)单位时间内收集气体的体积实验2探究双氧水和二氧化锰的反应与溶液酸碱性的关系物理量实验序号MnO2/g30%双氧水/mL0.1mol·L－1稀酸溶液/mL蒸馏水/mL实验现象Ⅲ2.020.005.0产生气泡Ⅳ2.020.05.00产生气泡(5)查阅资料知，在酸性条件下二氧化锰能将双氧水氧化并产生氧气。在实验Ⅲ中，二氧化锰的作用是_____________。写出实验Ⅳ中发生反应的离子方程式：_____________________________________________。催化剂H2O2＋MnO2＋2H＋===Mn2＋＋O2↑＋2H2OD解析：(1)由提供的仪器可知，可用量筒直接测量氧气体积。(2)根据控制变量法设计实验原理知，三价铁离子和铜离子的物质的量浓度和体积必须相同。(3)在酸性条件下，双氧水氧化亚铁离子生成三价铁离子，从总反应来看三价铁离子作催化剂。(4)测定气体反应速率，一般是测定收集单位体积气体所需要的时间(或单位时间收集的气体体积)。如果加入硫酸铁溶液，产生氧气速率比加入硫酸铜溶液的快，说明三价铁离子催化效率比铜离子的高。(5)实验中二氧化锰在双氧水分解反应中作催化剂。在酸性条件下,二氧化锰氧化能力增强,能将双氧水氧化，二氧化锰作氧化剂，还原产物为二价锰离子(中学介绍了锰元素的化合价有＋7、＋6、＋4、＋2)。(6)如果二氧化锰作氧化剂，反应后溶液中应含有二价锰离子,由二价锰离子与高锰酸钾溶液反应的方程式知有黑色固体MnO2产生，根据是否产生黑色沉淀可以判断溶液中是否有二价锰离子，不能根据是否有气泡或溶液是否褪色来判断,因为过量的双氧水与高锰酸钾溶液反应也会产生气泡，使溶液褪色。故答案选D。4．(高考广东卷)某探究小组用HNO3与大理石反应过程中质量减小的方法，研究影响反应速率的因素。所用HNO3浓度为1.00mol·L－1、2.00mol·L－1，大理石有细颗粒与粗颗粒两种规格，实验温度为298K、308K，每次实验HNO3的用量为25.0mL、大理石用量为10.00g。(1)请完成以下实验设计表，并在实验目的一栏中填出对应的实验编号：实验编号T/K大理石规格HNO3浓度/mol·L－1实验目的①298粗颗粒2.00(Ⅰ)实验①和②探究HNO3浓度对该反应速率的影响；(Ⅱ)实验①和______探究温度对该反应速率的影响；(Ⅲ)实验①和______探究大理石规格(粗、细)对该反应速率的影响②③④298粗颗粒1.00308粗颗粒2.00298细颗粒2.00③④(2)实验①中CO2质量随时间变化的关系见下图：依据反应方程式CaCO3＋2HNO3===Ca(NO3)2＋CO2↑＋H2O，计算实验①在70～90s范围内HNO3的平均反应速率(忽略溶液体积变化，写出计算过程)。_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。5．某化学实验小组的同学用下列仪器组装两套完全相同的装置，定量探究浓度对反应速率的影响。(1)为达到本实验的目的，其装置连接顺序为a连______，________连________。(2)连接好装置后的下一步操作是_____________________。cbd检查装置的气密性(3)锥形瓶中发生反应的离子方程式为___________________________。(4)两套装置的分液漏斗所装的试剂分别为1mol·L－1硫酸和4mol·L－1硫酸，该小组同学要测定并记录的数据如下表：该小组同学通过实验得到的结果是v1＜v2，其定量依据是________。加入的试剂H2的体积(相同条件下)反应时间反应速率1mol·L－1硫酸10mLt1v14mol·L－1硫酸10mLt2v2Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑t1＞t2(5)另有一组同学测定了每隔一分钟，锥形瓶中硫酸的浓度，记录结果如下：请在给定的坐标图中作出v(H2)­t的图像。时间(min)012345678硫酸浓度(mol·L－1)4.03.83.53.12.62.21.91.8…答案：请解释0～4min时该化学反应速率随时间变化的原因：_________________