中考化学解题模型之影响化学反应速率因素的探究（含答案）

初中化学解题模型之影响化学反应速率因素的探究一．实验探究题（共20小题）1．（2021秋•阳城县期末）小峰同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在他伤口上涂抹了医用过氧化氢溶液，小峰看到伤口处产生了小气泡，他很好奇：为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？实验1：小峰准备用如图所示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。过氧化氢分解的化学方程式为。若要检验生成的气体是否为氧气，可将导气管从水中取出，取带火星的木条放在导气管口处，观察到，说明生成的气体是氧气。【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？【查阅资料】①人体存在过氧化氢酶，可以加快过氧化氢分解。②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。【作出猜想】猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比试剂瓶中的温度高；猜想2：。实验2：取两支试管分别注入5mL完全相同的过氧化氢溶液，一支试管在常温下进行，另一支试管浸在37℃的温水中，观察到量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL，从而得出猜想1不成立。实验3：取两支试管，试管①中加入5mL过氧化氢溶液，试管②中装一小粒过氧化氢酶，注入，并将两支试管均浸在37℃的温水中，与试管①相连的量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL，与试管②相连的量筒中2分钟收集到的气体体积（选填“大于”或“小于“）5mL，从而得出猜想2成立。【交流讨论】小峰想到实验室用双氧水制取氧气时常用二氧化锰来作为催化剂。实验后把该物质洗净，再称量，发现实验前后它的质量不变。酿造工业和制药工业都需要酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。人类生命活动的催化剂是。2．（2021秋•房山区期末）如图“大象牙膏”实验中，过氧化氢分解产生的气体使锥形瓶内的起泡剂迅速涌出，形成大量柱状泡沫。【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些？【进行实验】实验1：在锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢溶液和洗洁精（起泡剂），完成四组实验，记录如下：过氧化氢浓度洗洁精滴数实验时间现象5%55min无明显变化10%55min无明显变化15%55min无明显变化30%55min无明显变化实验2：在锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢溶液、5滴洗洁精、4mL催化剂溶液，完成实验，记录如下：实验序号催化剂种类催化剂浓度过氧化氢浓度温度/℃“牙膏”喷出瓶口所需时间/s①碘化钾10%10%2048②高锰酸钾10%10%205③酵母10%10%2010④酵母5%10%2042⑤酵母15%10%208⑥酵母10%5%2030⑦酵母10%15%205⑧酵母10%10%560⑨酵母10%10%403【解释与结论】（1）过氧化氢在催化剂作用下，发生反应的化学方程式为。（2）由实验1可知，在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢（填“易”或“不易”）分解。（3）实验2中，设计①②③的目的是。（4）实验2中，通过对比③④⑤，得出的结论是。（5）实验2中，欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响，需对比的实验是⑥⑦和（填实验序号）。（6）“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和℃，才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。【反思与评价】（7）由上述实验可知，影响化学反应速率的因素有（填序号）。A．温度B．反应物浓度C．生成物产量D．催化剂种类和浓度3．（2021秋•黄冈期中）兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。[提出问题]影响过氧化氢分解的因素有哪些？[做出假设]假设1：催化剂的种类假设2：过氧化氢溶液的浓度假设3：温度[实验探究]学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如表所示：序号温度/℃过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积/mL1g催化剂时间/s1205%40二氧化锰3722010%40二氧化锰143205%40氧化铜b4805%40二氧化锰29（1）写出实验3发生反应的文字表达式。（2）对比实验1和2，得出的结论是。（3）通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是。（拓展反思]在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（如图2），实验结束后，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉。（4）实验中，过氧化氢反应结束是在（填字母）处。（5）图2中，CD段压强降低的原因是：。4．（2021秋•阜南县月考）某化学兴趣小组的同学在学习了过氧化氢制取氧气的知识后发现，将铁锈加入到过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组成员进行了如下探究：【提出问题】铁锈能不能作为过氧化氢溶液分解的催化剂呢？【作出猜想】铁锈能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。【实验验证】同学们设计了实验装置并进行了气体的制取和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如下表：实验序号过氧化氢溶液浓度/%过氧化氢溶液体积/mL过氧化氢溶液温度/℃铁锈质量/g收集40mL氧气所用时间/s①510200128②510200.528③1510200.510④51050055（1）通过实验②和③可知，过氧化氢溶液的分解速率与浓度的关系是；定量比较反应快慢，除了比较收集40mL氧气所用时间的方法外，还可以采用的方法是。（2）通过实验和对比可知，加入铁锈后过氧化氢溶液的分解速率加快；若要证明铁锈是过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要证明它在反应前后的和没有发生变化。注意：若答对第（3）（4）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。（3）实验证明铁锈也可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂，请你写出这个反应的化学方程式：。（4）上述实验验证了一些影响过氧化氢溶液的分解速率的因素，那么你认为过氧化氢溶液的分解速率还可能与催化剂种类有关，你的实验验证方案是。5．（2021秋•凤阳县期末）某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？【猜想】甲同学：与酸的浓度有关。乙同学：与大理石颗粒大小有关。丙同学：与有关。【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。序号X大理石颗粒盐酸的浓度（%）收集50mL气体所用时间（s）①20块状556②20块状1042③30块状1031④20粉末状10Y（1）写出盐酸与大理石反应的化学方程式。（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验对比，可得到结论是。（3）Y的数据可能是（填序号）。A.42B.48C.28D.58【注意：若答对以下（4）（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分】（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为。（5）如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）：时间/s481216202428323640气体体积/mL6.012.219.229.440.646.450.052.754.054.0上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变，其主要原因是。6．（2021秋•龙泉驿区期末）化学兴趣小组对双氧水的分解速率受外界条件的影响进行探究。【提出问题】双氧水的分解速率受哪些外界条件的影响？【猜想与假设】双氧水的分解速率受催化剂、浓度、温度等影响。【设计并实验】如图1组装装置。实验一：按如表1添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图2所示的装置内压强﹣时间图象。表1实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质1①无任何试剂20mL4%的H2O2溶液2②0.2gMnO2粉末20mL4%的H2O2溶液3③0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液（1）实验3中抽滤瓶里发生反应的化学方程式为。（2）从实验一得出的实验结论是。实验二：按如表2添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图3所示的装置内压强﹣时间图象。表2实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质1①0.2gCuO粉末20mL2%的H2O2溶液2②0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液3③0.2gCuO粉末20mL6%的H2O2溶液（3）实验二的探究目的是。（4）从实验一中的③号瓶与实验二中的②号瓶比较，发现同为40s时装置内压强﹣时间图象有显著差异，其原因可能是。实验三：将抽滤瓶分别放入不同水温的水槽中，按表3添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图4所示的装置内压强﹣时间图象。表3实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质水槽中水温1①0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液10℃2②0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液20℃3③0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液40℃（5）从实验三得出的实验结论是。实验四：数字化实验受到实验条件的限制，有同学设计了如图5所示实验装置来探究双氧水的分解速率。（6）在装药品前首先需要检查装置的气密性，其检查方法是；若实验时以生成30mL气体为准，其它可能的影响因素均忽略，则实验中还需要测量的数据是。7．（2021秋•乐亭县期末）下列是某校课外兴趣小组同学对有关“镁与盐酸反应”的系列研究。研究一：镁与盐酸反应速率的影响因素。兴趣小组通过镁与盐酸反应探究影响反应速率的因素（镁的质量相等，镁条的形状一样，盐酸均过量），设计实验如下：试验编号盐酸的质量分数镁的形态溶液初始温度/℃①3%粉末30②3%条状20③6%粉末20④6%条状20（1）镁与盐酸反应的化学方程式为。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是。（3）比较镁的形态对该反应速率的影响应选择实验编号。（4）测得实验①反应中产生气体的速率（V）与时间（t）的关系如图所示，你认为在t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是。研究二：探究镁与盐酸反应后所得溶液的酸碱性【发现问题】反应后甲同学的试管中镁条有剩余，向溶液中滴入酚酞试液，振荡，溶液显红色。对此现象，甲同学重复如上实验，得到同样结果。【提出猜想】猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应的产物使酚酞变红色。【查阅资料】常温下，氢氧化镁难溶于水；氢氧化镁的溶解度随温度升高而增大。【实验探究】为验证猜想，甲同学按如表方案进行实验。实验方案实验现象实验结论（1）用玻璃棒蘸取氯化镁溶液滴在pH试纸上，读取数据pH＝6猜想Ⅰ（选填“成立”或“不成立”）（2）在滴有酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条①②有气泡产生猜想Ⅱ成立【结论与分析】经过探究同学们得出结论，镁能和水在加热条件下反应，生成一种碱性物质和一种气体，且该气体能燃烧。【拓展交流】一段时间后，甲同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失。你认为原因可能是。8．（2021秋•东城区期末）化学小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。【进行实验】20℃时，在不同条件下进行实验，数据记录如下：组别实验序号液体种类电压（V）时间（min）氢气体积（mL）氧气体积（mL）Ⅰ①200mL蒸馏水24500②200mL蒸馏水1045极少极少③200mL蒸馏水164552.5Ⅱ④200mL蒸馏水+1滴浓H2SO41688104.9⑤200mL蒸馏水+2滴浓H2SO41668104.9⑥200mL蒸馏水+3滴浓H2SO41652104.9Ⅲ⑦200mL蒸馏水+0.8gNaOH103.0104.9⑧200mL蒸馏水+1.6gNaOHx2.6104.9⑨200mL蒸馏水+3.2gNaOH102.0105.0【解释与结论】（1）电解水的化学方程式为。（2）与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是。（3）Ⅲ组实验⑧中的x＝。（4）对比实验②⑦，可得出的结论是。（5）Ⅱ组实验的目的是。（6）通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有。【反思与评价】（7）表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2：1，从物质性质角度分析可能的原因是。9．（2021秋•宿松县校级期末）FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对其分解速率的影响。采用如图所示装置进行了实验，结果如表所示。【资料】2%FeCl3溶液中水的体积约等于溶液的体积30%H2O2溶液的体积/mL2%FeCl3溶液的体积/mL加入H2O的体积/mL反应的时间/min生成气体的体积/mL153205V12103x5V2（1）写出本反应的化学方程式。表中x＝。（2）采用恒温水浴槽是为了。（3）实验结论：若V1V2（填“＞”“＝”或“＜”），说明其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快。【附加题】（4）若要增加一组与相对比的实验，以证明FeCl3溶液会对过氧化氢的分解产生影响，请写出具体的实验方案：。（5）小组同学在实验过程中还观察到，锥形瓶内溶液逐渐由黄色变为浅绿色，最终变回黄色。通过查阅资料得知：FeCl3溶液一般呈现黄色，FeCl2溶液一般呈现浅绿色。由此你对催化剂有何新的认识？。10．（2021秋•包头期末）在研究化学反应伴随热量变化实验时，有的同学发现镁和铁都可以与酸反应，但反应的快慢有明显差异，提出问题并进行探究。【提出问题】酸的浓度、金属的种类、金属的形状是否会影响金属与酸反应的快慢？【进行实验】分别取20mL盐酸、2g金属。实验编号盐酸的浓度金属种类金属形状收集50mL氢气所需要的时间/s①10%镁粉状60②10%铁片状120③10%镁片状102④20%铁片状110【解释与结论】（1）镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、。（2）镁、铁与盐酸发生的反应相似（都生成+2价的化合物），补全化学反应方程式：Fe+2HCl═+H2↑。（3）对比实验①和③，得到的结论是。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是。【反思与评价】（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是。11．（2021秋•泉州期末）某兴趣小组通过镁与稀盐酸反应探究影响反应速率的因素（镁的质量相等，镁条的形状一样，稀盐酸均过量），设计实验如表：实验编号盐酸的质量分数镁的形态溶液初始温度/℃①3%粉末30②3%条状20③6%粉末20④6%条状20（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是。（3）实验和（填实验编号）是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响。（4）测定在不同时间产生的氢气的体积数据，绘制出图1，则实验②对应的曲线可能是（填序号）。（5）利用图2压力传感器进行实验，得到图3锥形瓶内的压强随时间变化的曲线图，发现实验测得的实际值比理论值偏大。请分析可能的原因。12．（2021秋•龙凤区校级期末）实验室中常用分解过氧化氢来简便快速的制备氧气，化学小组进一步探究外界条件对过氧化氢分解速率的影响，并进行了氧气的性质实验．【查阅资料】有些水果、蔬菜对过氧化氢的分解有催化作用．【实验探究1】探究苹果和土豆对过氧化氢分解是否有催化作用及催化效果：各量取6mL的过氧化氢溶液，分别倒入1、2、3号三支试管中，取大小、形状基本相同的苹果块和土豆块，分别放入2、3号试管中，并把带火星的木条分别同时伸入三支试管内，观察现象并记录如下：试管编号123材料名称无苹果土豆实验现象反应速率很慢稍快较快产生气泡很少比1中多较多复燃情况不复燃复燃很快复燃实验结论【实验探究2】探究浓度对过氧化氢分解速率的影响：取10mL30%的过氧化氢三份，将其中两份分别稀释为不同浓度的溶液，同时测定收集到100mL氧气所用的时间，（其他实验条件均相同）记录如下：实验编号123过氧化氢溶液浓度5%15%30%所用时间（秒）205253实验结论【实验条件3】用上述收集的氧气与不同物质进行反应，其中有一固体能在氧气中燃烧，发出明亮的蓝紫色火焰，生成刺激性气味的气体，该反应的化学方程式为：．13．（2021秋•赣榆区校级月考）某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究。（1）为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响，甲设计以下对比实验：①3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热。②将XgKClO3与1.0g氧化铜均匀混合加热，在相同温度下，比较两组实验产生O2的快慢。①中反应的文字表达式是；②中X的值为。（2）乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素，实验数据记录如表：双氧水的质量双氧水的浓度MnO2的质量相同时间内产生O2的体积I50.0g1%0.1g9mLⅡ50.0g2%0.1g16mLⅢ50.0g4%0.1g31mL本实验中，测量O2的装置是（填序号）。实验结论：在相同条件下，双氧水分解得快。丙用装置电子天平进行实验，通过比较也能达到实验目的。（3）根据下列装置，结合所学知识回答问题：①请写出图中带有标号仪器的名称：①，②。②若用加热高锰酸钾来制得较为纯净的氧气，装置应选用，且应在试管口，目的是。③若用A作为发生装置制氧气，其中发生的反应的文字表达式为。④实验室利用石灰石主要成分碳酸钙和稀盐酸来制取二氧化碳，二氧化碳密度大于空气易溶于水，装置组合应选用。若选用F装置收集氧气，气体应从（填“a”或“b”）端通入。⑤用上述实验制得的氧气完成G装置所示实验，应用装置收集氧气，写出G装置中发生反应的文字表达式：。14．（2021秋•亭湖区校级月考）某兴趣小组同学对CO和CO2两种常见气体进行如图探究活动。探究Ⅰ．实验室制取CO2时，大理石的形状对反应速率的影响。实验1：取等纯度、等质量的块状和粉末状大理石，分别加入足量等浓度的稀盐酸，实验过程中生成气体的体积随时间变化的情况如图1所示。（1）分析图1中（选填序号）点，可得出“块状大理石与稀盐酸的反应速率较慢”的结论。A．acB．abC．beD．bd（2）e点表示的含义。探究Ⅱ．验证CO和CO2的化学性质实验2：小组同学按照图2所示装置进行实验，实验前，K1、K2均关闭；实验开始后，打开K2，当装置C中溶液变浑浊时，立即关闭K2，打开K1，观察到装置B中溶液始终无明显变化。（NaOH溶液能与CO2反应，但没有明显的实验现象）（1）实验过程中观察到装置A中，证明CO有还原性。（2）实验开始时K1关闭打开K2过程中（填“有”或“没有”）多余的CO跑到空气中。（3）装置B、C都能有效防止一氧化碳污染空气，其中装置B中可观察到气球涨大，装置C中与之相关的现象是。15．（2021秋•梧州期末）化学兴趣小组用石灰石与稀盐酸制取二氧化碳，不同组同学在实验时发现反应速率有差异，于是兴趣小组的同学们一起对“石灰石与稀盐酸反应速率的影响因素”进行探究，并利用如图装置收集产生的二氧化碳。【实验猜想】石灰石与稀盐酸反应速率的影响因素：甲同学猜想：反应的温度；乙同学猜想：盐酸的溶质质量分数；丙同学猜想：。【实验探究】同学们一起设计了如下实验方案进行实验。【解释与结论】实验编号温度（℃）石灰石形状石灰石质量（g）盐酸体积（mL）盐酸溶质质量分数收集50mLCO2所用的时间（s）120块状13520%85220块状13530%60320粉状13520%42430粉状13520%31540粉状13520%23（1）石灰石与稀盐酸反应的化学方程式为。（2）实验3、4、5的目的是探究同学的猜想。（3）欲得出“其他条件相同时，盐酸的溶质质量分数越大，石灰石与稀盐酸反应的速率越快”的结论，需要对比实验（填实验编号）。（4）通过对比实验1和实验3，得出的结论是。【交流与反思】（1）实验装置还要增加一个量筒，其作用是。（2）实验中为了减少二氧化碳溶解在水中导致误差较大，我们可以采取的措施是。（3）上述实验可知影响化学反应速率的因素很多。因此，可以依据物质的（选填“名称”“条件”或“性质”，下同），通过控制反应的来控制化学反应。使之满足人们的需要，达到趋利避害的目的。16．（2021秋•庐江县期末）某化学兴趣小组用贝壳和一定浓度的稀盐酸制取二氧化碳并验证二氧化碳的部分性质，在实验中使用了压强和温度两种传感器。【查阅资料】①贝壳主要成分为碳酸钙，贝壳中的其它杂质对实验影响可以忽略不计；②浓盐酸具有挥发性，会挥发出氯化氢气体。【探究实验一】贝壳与稀盐酸反应速率的探究分别取等质量颗粒状和粉末状的贝壳样品与等体积、等浓度的足量稀盐酸在图1的三颈烧瓶中反应，采集数据，如图2和图3。（1）根据图2回答：对比分析可知，曲线（填“①”或“②”）表示粉末状贝壳与稀盐酸反应。（2）据图3分析，贝壳与盐酸反应（填“放出”或“吸收”）热量。【探究实验二】发生装置的优化（3）选用图4装置制二氧化碳可以控制反应的发生与停止。为了解该装置的特点，他们在装置中连接压强传感器（如图4左），从而测定实验中试管内气体压强变化的情况（如图4右），其中曲线ab段对应的现象是。【探究实验三】验证CO2的性质操作步骤：用三个250mL的烧瓶收集满CO2进行实验，如图5所示，同时迅速将注射器内液体全部注入各自烧瓶中，关闭活塞，一段时间后，同时振荡三个烧瓶。从左到右依次得到如图6所示的烧瓶内压强与时间的关系曲线1、2、3。回答下列问题：（4）实验步骤中，曲线1、2、3中ab段压强增大的原因是。（5）曲线对应发生反应的化学方程式为。（6）根据图6所示，可以得出的结论是（填序号）。A.1体积水中溶解CO2的量约为1体积B.CO2能与水发生反应生成碳酸C.40%NaOH溶液比澄清石灰水更适合用于吸收CO217．（2021秋•丹江口市期末）某兴趣小组的同学在实验室用大理石和稀盐酸进行制取二氧化碳的实验，并进行了如下实验探究活动。写出大理石和稀盐酸反应的化学方程式。（提出问题）产生二氧化碳的快慢与哪些因素有关？（猜想与假设）猜想1：与稀盐酸的浓度有关；猜想2：与酸的接触面积有关。活动一：甲同学实验时用普通漏斗（如装置A），发现该装置不能用作制取二氧化碳的发生装置，于是他把装置A改装成装置B，则装置B中小试管的作用是。（数据处理）甲同学获得的相关实验数据如表所示：实验编号盐酸浓度（均取20mL）大理石的形状（均取1g）二氧化碳的体积/mL（均收集前30s的气体）①4%块状40②6%块状65（实验小结）从上述实验中可得出的结论是。（交流讨论）要验证猜想1除了比较相同时间内收集到的CO2的体积外，还可以。活动二：为验证猜想2，乙同学按图Ⅰ所示装置进行实验，倾斜锥形瓶，使10mL稀盐酸与固体充分接触，利用压强传感器测得锥形瓶内气压的变化情况，并绘制如图Ⅱ所示的曲线。（实验分析）对比分析图Ⅱ中的点（选填“a”“b”“c”或“d”）可知，两个锥形瓶内产生二氧化碳体积相等时，大理石粉末与稀盐酸反应所需的时间较短。（实验结论）从乙同学所做的实验中可以得到的实验结论是：相同条件下，大理石与稀盐酸的接触面积越大，反应速率越快。（实验拓展）上述对比实验产生CO2的质量关系。18．（2021秋•西城区期末）钙是人体所需的重要元素之一。某化学小组用主要成分为碳酸钙的补钙剂进行如下实验。【查阅资料】（1）白醋的主要成分是醋酸（CH3COOH），可与碳酸钙反应，不与补钙剂中的其它成分反应。（2）ppm常用来表示气体的浓度，数值越大，说明气体的浓度越高。Ⅰ验证补钙剂能与白醋反应。【进行实验】装置现象试管中的固体逐渐减少，有气泡产生，烧杯中【解释与结论】（1）补全碳酸钙与醋酸反应的化学方程式：CaCO3+2CH3COOH═（CH3COO）2Ca++CO2↑（2）补全实验中的现象。用化学方程式解释产生这一现象的原因。【小组交流】分组实验中，同学们发现产生气泡的速率不同，于是进行了如下探究。Ⅱ.探究影响补钙剂与白醋反应速率的因素。【进行实验】室温条件下进行实验，记录如下：实验操作组别实验序号补钙剂形态白酷中酸浓度（g/100mL）二氧化碳浓度随时间的变化曲线第1组①片状6②片状3第2组③粉末6④粉末3【解释与结论】（3）上述实验中，反应速率最快的是（填实验序号）。（4）设计第1组实验的目的是。（5）对比①③可得到的结论是。【反思与评价】（6）继续实验，发现温度对该反应速率有影响。进行实验时，需要控制相同的（填序号）。A.补钙剂的质量B.温度C.白醋中醋酸浓度D.白醋的体积E.补钙剂形态（7）某产品包装注明，每片补钙剂中含钙元素600mg（补钙剂中的其他成分不含钙元素），则海片补钙剂中碳酸钙的质量为mg。19．（2021秋•山西月考）同学们在完成实验室制取二氧化碳的实验时发现，不同组内产生二氧化碳的速率不同，于是他们对影响反应速率的因素产生了浓厚的兴趣，在老师的指导下，开启了项目性学习的探究之旅。【猜想假设】观察后发现，不同小组选用的大理石颗粒的大小不同，于是推测会影响反应速率。【进行实验】他们分四次完成了下面的实验（仪器、大理石质量、其他药品、操作等相同）：次数大理石颗粒直径/cm收集一瓶（250mL）气体所用时间/s1250213030.540.210【实验分析】请你分析第3次实验所用时间的范围：。【得出结论】。【实验拓展】盐酸浓度也可能影响反应速率，请你设计实验方案，验证该因素的影响。①实验操作：。②实验现象：。③实验结论：。【表达交流】写出实验过程中发生反应的化学方程式：。【讨论与反思】影响反应速率的因素还有：（写一条）。20．（2021秋•如皋市期中）学习化学离不开化学实验。【实验一】实验室制取氧气（1）图1为实验室常见的气体制取装置。①仪器X的名称是。②若用氯酸钾和二氧化锰制取氧气，可选择（填字母）作发生装置，反应的化学方程式为。③若用D装置收集氧气，应将气体从（填“a”或“b”）端通入，验证氧气已经集满的方法是（包含操作和现象）。【实验二】探究影响石灰石与盐酸反应速率的因素。（2）兴趣小组使用图2所示装置进行实验，相关数据如表所示。实验编号盐酸的浓度（均取20mL）石灰石的形状（均取1g）CO2的体积/mL（均收集前30s的气体）14%颗粒64.024%块状40.436%颗粒98.246%块状65.3①装入药品前，向右拉动活塞，松开手后观察活塞能否回到原有位置。这样操作的目的是。②开始实验时，应将20mL稀盐酸（填“快速”或“缓慢”）推入锥形瓶中，以保证盐酸能全部推入锥形瓶中。反应的化学方程式为。③要探究盐酸的浓度对反应速率的影响，合理的实验组合有。④分析上表数据，可看出影响反应速率的因素还有。

初中化学解题模型之影响化学反应速率因素的探究参考答案与试题解析一．实验探究题（共20小题）1．（2021秋•阳城县期末）小峰同学在体育课上腿部擦伤，医务室的大夫在他伤口上涂抹了医用过氧化氢溶液，小峰看到伤口处产生了小气泡，他很好奇：为什么瓶中的过氧化氢溶液涂到伤口上，分解就加快了呢？实验1：小峰准备用如图所示装置测定过氧化氢分解的快慢，实验前在注射器中吸入过氧化氢溶液，量筒内装满水。过氧化氢分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。若要检验生成的气体是否为氧气，可将导气管从水中取出，取带火星的木条放在导气管口处，观察到木条复燃，说明生成的气体是氧气。【提出问题】影响过氧化氢分解速率的因素有哪些？【查阅资料】①人体存在过氧化氢酶，可以加快过氧化氢分解。②温度对化学反应的快慢有影响，人体正常体温是37℃。【作出猜想】猜想1：过氧化氢分解加快是因为体温比试剂瓶中的温度高；猜想2：过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用。实验2：取两支试管分别注入5mL完全相同的过氧化氢溶液，一支试管在常温下进行，另一支试管浸在37℃的温水中，观察到量筒中2分钟收集到的气体体积均为5mL，从而得出猜想1不成立。实验3：取两支试管，试管①中加入5mL过氧化氢溶液，试管②中装一小粒过氧化氢酶，注入5mL与试管①完全相同的过氧化氢溶液，并将两支试管均浸在37℃的温水中，与试管①相连的量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL，与试管②相连的量筒中2分钟收集到的气体体积大于（选填“大于”或“小于“）5mL，从而得出猜想2成立。【交流讨论】小峰想到实验室用双氧水制取氧气时常用二氧化锰来作为催化剂。实验后把该物质洗净，再称量，发现实验前后它的质量不变。酿造工业和制药工业都需要酶作催化剂，某些酶制剂还是宝贵的药物。人类生命活动的催化剂是干燥酶。【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用．【专题】科学探究．【分析】实验1：过氧化氢分解生成水和氧气，据此解答；根据检验氧气的方法解答；猜想2：影响反应速率的因素有温度、催化剂等等，根据题中信息确定猜想2；实验3：根据控制变量法解答；交流与讨论：根据二氧化锰做催化剂的分类解答。【解答】实验1：过氧化氢分解的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑；检验氧气的方法是取带火星的木条放在导气管口处，观察到木条复燃，说明生成的气体是氧气；猜想2：过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用；实验3：探究催化剂的不同，而其他都得相同，故取两支试管，试管①中加入5mL过氧化氢溶液，试管②中装一小粒过氧化氢酶，注入5mL与试管①完全相同的过氧化氢溶液，并将两支试管均浸在37℃的温水中，与试管①相连的量筒中2分钟收集到的气体体积为5mL，与试管②相连的量筒中2分钟收集到的气体体积大于5mL，从而得出猜想2成立；交流与讨论：实验室用双氧水制取氧气时常用二氧化锰来作为催化剂，干实验后把该物质洗净，再称量，发现实验前后它的质量不变，故人类生命活动的催化剂是干燥酶。故答案为：实验1：2H2O22H2O+O2↑；木条复燃；猜想2：过氧化氢分解加快是因为过氧化氢酶的作用；实验3：5mL与试管①完全相同的过氧化氢溶液；大于；交流与讨论：干燥酶。【点评】本题考查范围广，影响反应速率的因素有温度、催化剂等等，难度系数不大。2．（2021秋•房山区期末）如图“大象牙膏”实验中，过氧化氢分解产生的气体使锥形瓶内的起泡剂迅速涌出，形成大量柱状泡沫。【提出问题】影响“大象牙膏”实验效果的因素有哪些？【进行实验】实验1：在锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢溶液和洗洁精（起泡剂），完成四组实验，记录如下：过氧化氢浓度洗洁精滴数实验时间现象5%55min无明显变化10%55min无明显变化15%55min无明显变化30%55min无明显变化实验2：在锥形瓶中，分别加入10mL过氧化氢溶液、5滴洗洁精、4mL催化剂溶液，完成实验，记录如下：实验序号催化剂种类催化剂浓度过氧化氢浓度温度/℃“牙膏”喷出瓶口所需时间/s①碘化钾10%10%2048②高锰酸钾10%10%205③酵母10%10%2010④酵母5%10%2042⑤酵母15%10%208⑥酵母10%5%2030⑦酵母10%15%205⑧酵母10%10%560⑨酵母10%10%403【解释与结论】（1）过氧化氢在催化剂作用下，发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（2）由实验1可知，在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢不易（填“易”或“不易”）分解。（3）实验2中，设计①②③的目的是探究催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响。（4）实验2中，通过对比③④⑤，得出的结论是其他条件相同时，催化剂浓度越大，“牙膏”喷出瓶口所需时间越短。（5）实验2中，欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响，需对比的实验是⑥⑦和③（填实验序号）。（6）“大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和20℃，才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果。【反思与评价】（7）由上述实验可知，影响化学反应速率的因素有ABD（填序号）。A．温度B．反应物浓度C．生成物产量D．催化剂种类和浓度【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．【专题】科学探究．【分析】（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，据此书写化学方程式；（2）从实验1表中现象均是无明显变化，据此进行分析解答；（3）从实验2表中信息可知①②③中，只有催化剂种类不同，进而分析实验目的；（4）从表中信息可分析出③④⑤的实验结论；（5）根据表中信息解答；（6）根据实验2从而得到结论；（7）根据图中信息得到影响化学反应速率的因素。【解答】解：（1）过氧化氢在催化剂作用下分解生成水和氧气，化学方程式是2H2O22H2O+O2↑；（2）从实验1表中可看出，过氧化氢的浓度越大，实验现象均是无明显变化，故可得到在常温、无催化剂的条件下，过氧化氢不易分解，故填：不易；（3）①②③这三组实验只有催化剂种类不同，其余条件均相同，设计①②③的目的是究催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响，故填：究催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响；（4）③④⑤这三组实验中，只有催化剂浓度不同，其余条件均相同，故通过对比③④⑤，得出的结论是其他条件相同时，催化剂浓度越大，“牙膏”喷出瓶口所需时间越短，故填：其他条件相同时，催化剂浓度越大，“牙膏”喷出瓶口所需时间越短；（5）欲探究过氧化氢浓度对实验效果的影响，只需控制过氧化氢浓度不同，其余条件相同，从表中可得到，只有⑥⑦③这三组实验符合条件，故填：③；（6）通过对比这几组实验，可得到结论：大象牙膏”实验最好选择10%的酵母溶液、10%的过氧化氢溶液和20℃，才能产生速度适中、有视觉冲击力的观赏效果，故填：20；（7）影响化学反应速率的因素有温度、反应物浓度、催化剂种类和浓度，而生成物的产量并不影响反应速率，故填：ABD。故答案为：（1）2H2O22H2O+O2↑；（2）不易；（3）探究催化剂种类对“大象牙膏”实验效果的影响；（4）其他条件相同时，催化剂浓度越大，“牙膏”喷出瓶口所需时间越短；（5）③；（6）20；（7）ABD。【点评】本题考查学生对实验探究的掌握，学会控制变量法是解答本题的关键。3．（2021秋•黄冈期中）兴趣小组同学在老师的带领下，探究影响过氧化氢分解速率的因素。[提出问题]影响过氧化氢分解的因素有哪些？[做出假设]假设1：催化剂的种类假设2：过氧化氢溶液的浓度假设3：温度[实验探究]学生利用如图1所示装置，以收集50mL的气体为标准，比较反应的快慢，实验方案如表所示：序号温度/℃过氧化氢溶液浓度过氧化氢溶液体积/mL1g催化剂时间/s1205%40二氧化锰3722010%40二氧化锰143205%40氧化铜b4805%40二氧化锰29（1）写出实验3发生反应的文字表达式过氧化氢水+氧气。（2）对比实验1和2，得出的结论是过氧化氢溶液浓度越高反应速率越快。（3）通过对比实验1和3，得出二氧化锰的催化效果比氧化铜强的实验依据是b＞37。（拓展反思]在实验3探究中，学生将注射器换成了压强传感器，测出了实验过程中装置压强与时间的关系图（如图2），实验结束后，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉。（4）实验中，过氧化氢反应结束是在（填字母）C处。（5）图2中，CD段压强降低的原因是：温度下降，压强减小。【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用．【专题】科学探究．【分析】（1）根据过氧化氢分解产生氧气的原理进行分析；（2）对比收集五十毫升氧气所需时间，时间越短，反应速率越快；（3）催化剂的催化效果越强反应速率越快，收集时间越短；（4）结合反应放热、生成气体、装置压强与时间的关系图进行分析；（5）温度下降，分子之间的间隔减小，导致气压减小；【解答】（1）过氧化氢在氧化铜的催化作用下生成水和氧气，文字表达式为：过氧化氢水+氧气；故答案为：过氧化氢水+氧气；（2）对比实验1和2，可知过氧化氢溶液的浓度不同，导致收集氧气的时间不同，反映出过氧化氢溶液浓度越高反应速率越快；故答案为：过氧化氢溶液浓度越高反应速率越快；（3）若二氧化锰的催化效果比氧化铜强，实验1的反应速率比实验3快，反应速率越快收集时间越短，故b＞37；故答案为：b＞37；（4）根据实验过程中装置压强与时间的关系图，可知锥形瓶内C点压力最强，因此，反应结束是在C点；故答案为：C；（5）实验结束后，学生触摸锥形瓶外壁，有发烫的感觉，说明反应放热。反应结束后，热量逐渐散去，随着温度的下降锥形瓶内的压强逐渐减小，冷却到室温后压强保持不变，因此CD段压强降低的原因是：温度下降，压强减小；故答案为：温度下降，压强减小。【点评】本题难度一般，主要考查了催化剂种类、过氧化氢溶液的浓度、温度对过氧化氢分解速率的影响。合理设计实验，科学地进行实验，分析实验是得出正确实验结论的前提。4．（2021秋•阜南县月考）某化学兴趣小组的同学在学习了过氧化氢制取氧气的知识后发现，将铁锈加入到过氧化氢溶液中，过氧化氢溶液的分解速率加快。该小组成员进行了如下探究：【提出问题】铁锈能不能作为过氧化氢溶液分解的催化剂呢？【作出猜想】铁锈能作为过氧化氢溶液分解的催化剂。【实验验证】同学们设计了实验装置并进行了气体的制取和测量实验。实验时均以生成40mL气体为标准，相关实验数据记录如下表：实验序号过氧化氢溶液浓度/%过氧化氢溶液体积/mL过氧化氢溶液温度/℃铁锈质量/g收集40mL氧气所用时间/s①510200128②510200.528③1510200.510④51050055（1）通过实验②和③可知，过氧化氢溶液的分解速率与浓度的关系是浓度增大，反应速率加快；定量比较反应快慢，除了比较收集40mL氧气所用时间的方法外，还可以采用的方法是比较相同时间内收集气体的体积大小。（2）通过实验①和②对比可知，加入铁锈后过氧化氢溶液的分解速率加快；若要证明铁锈是过氧化氢溶液分解的催化剂，还需要证明它在反应前后的质量和化学性质没有发生变化。注意：若答对第（3）（4）小题奖励3分，化学总得分不超过40分。（3）实验证明铁锈也可以作为过氧化氢溶液分解的催化剂，请你写出这个反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑。（4）上述实验验证了一些影响过氧化氢溶液的分解速率的因素，那么你认为过氧化氢溶液的分解速率还可能与催化剂种类有关，你的实验验证方案是取等体积，质量分数为5%的过氧化氢溶液分别放入两只试管中，然后分别加入0.1g的二氧化锰和0.1g铁锈，然后记录收集等体积氧气所需时间等。【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用．【专题】科学探究．【分析】（1）对比实验②③的实验数据进行判断；（2）根据控制变量原则判断出①②中唯一的变量为是否加入铁锈；（3）过氧化氢在铁锈的作用下生成水和氧气；（4）根据控制变量原则进行实验设计。【解答】解：（1）对比②和③中的实验数据可知，在其他量都相同的情况下，过氧化氢浓度增大，气体的收集时间越短，则反应速率加快；除了比较收集等体积氧气所需时间还可以比较，相同时间收集氧气的体积大小来比较反应速率的快慢；故答案为：过氧化氢浓度增大，反应速率加快；比较相同时间内收集气体的体积大小；（2）根据实验表格的信息可知，①和②中唯一的变量为是否加入铁锈，因此对比实验①和②能够证明加入铁锈后过氧化氢溶液的分解速率加快，另外还要证明反应后氧化铁的质量、化学性质没有发生变化；故答案为：①；②；质量；化学性质；（3）过氧化氢在铁锈的催化作用下分解为水和氧气，化学方程式为：2H2O22H2O+O2↑；故答案为：2H2O22H2O+O2↑；（4）若要证明过氧化氢溶液的分解速率可能与催化剂种类有关，则需要控制其他量相同的情况下，加入等质量的不同种类的催化剂，对比收集等体积氧气所需时间的长短；故答案为：取等体积，质量分数为5%的过氧化氢溶液分别放入两只试管中，然后分别加入0.1g的二氧化锰和0.1g铁锈，然后记录收集等体积氧气所需时间。【点评】本题通过过氧化氢制氧气探究了催化剂、反应物浓度对反应速率的影响，需要学生对表格中的数据进行分析做出判断，最后设计实验方案部分相对其他题目稍有难度。5．（2021秋•凤阳县期末）某小组在实验室制取二氧化碳时，为探究二氧化碳产生快慢与哪些因素有关，在老师的指导下是进行如下探究，老师提供的药品有，块状和粉末状大理石、5%和10%稀盐酸。【提出问题】影响产生二氧化碳快慢的因素有哪些？【猜想】甲同学：与酸的浓度有关。乙同学：与大理石颗粒大小有关。丙同学：与温度有关。【设计实验】同学们为了验证自己的猜想，按照如下实验方案进行实验并测得数据。序号X大理石颗粒盐酸的浓度（%）收集50mL气体所用时间（s）①20块状556②20块状1042③30块状1031④20粉末状10Y（1）写出盐酸与大理石反应的化学方程式CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O。（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，选择实验①②对比，可得到结论是其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快。（3）Y的数据可能是C（填序号）。A.42B.48C.28D.58【注意：若答对以下（4）（5）小题奖励3分，化学试卷总分不超过40分】（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石。（5）如下表是实验时记录生成的二氧化碳气体的体积和对应的时间的一组实验数据（每间隔4s读数一次）：时间/s481216202428323640气体体积/mL6.012.219.229.440.646.450.052.754.054.0上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变慢，其主要原因是盐酸的浓度逐渐减小。【考点】影响化学反应速率的因素探究；二氧化碳的实验室制法；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．【专题】科学探究．【分析】【猜想】影响反应速率的因素有反应物浓度、催化剂、反应物之间的接触面积、温度等，据此解答；【设计实验】（1）根据化学反应的原理解答；（2）根据控制变量法解答；（3）比较大理石颗粒大小不同对反应速率的影响，选择实验②④，粉末状的大理石比块状的大理石反应速率更快，从而判断Y；（4）根据控制变量的要求来分析；（5）根据表中的数据来分析判断。【解答】解：【猜想】影响反应速率的因素有反应物浓度、催化剂、反应物之间的接触面积、温度等；故答案为：温度；【设计实验】（1）大理石的主要成分是碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳气体，化学方程式是CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；故答案为：CaCO3+2HCl＝CaCl2+CO2↑+H2O；（2）要比较不同浓度的盐酸对反应速率的影响，应选择除盐酸浓度不同，其他因素完全相同的两组实验，即选择实验①②；由实验数据可得到的结论是其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；故答案为：①②；其他条件相同时，盐酸的浓度越大，反应速率越快；（3）在温度相同，盐酸的浓度相同时，粉末状的大理石比块状的大理石反应速率更快，对比实验②④，Y＜42，故答案为：C；（4）小组同学认为实验设计存在不足之处为没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石；故答案为：没有控制取相同体积的稀盐酸和相同质量的大理石；（5）上表数据可以分析得出，到20s后反应速率逐渐变慢，其主要原因是盐酸的浓度逐渐减小；故答案为：慢；盐酸的浓度逐渐减小。【点评】本题主要考查了影响生成二氧化碳反应速度的因素．通过对比实验，在分析实验数据的基础上得到正确结论，是对学生分析能力的考查6．（2021秋•龙泉驿区期末）化学兴趣小组对双氧水的分解速率受外界条件的影响进行探究。【提出问题】双氧水的分解速率受哪些外界条件的影响？【猜想与假设】双氧水的分解速率受催化剂、浓度、温度等影响。【设计并实验】如图1组装装置。实验一：按如表1添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图2所示的装置内压强﹣时间图象。表1实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质1①无任何试剂20mL4%的H2O2溶液2②0.2gMnO2粉末20mL4%的H2O2溶液3③0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液（1）实验3中抽滤瓶里发生反应的化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。（2）从实验一得出的实验结论是不同催化剂对同一个反应的催化效果不同。实验二：按如表2添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图3所示的装置内压强﹣时间图象。表2实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质1①0.2gCuO粉末20mL2%的H2O2溶液2②0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液3③0.2gCuO粉末20mL6%的H2O2溶液（3）实验二的探究目的是探究反应物的浓度对反应速率的影响。（4）从实验一中的③号瓶与实验二中的②号瓶比较，发现同为40s时装置内压强﹣时间图象有显著差异，其原因可能是温度不同。实验三：将抽滤瓶分别放入不同水温的水槽中，按表3添加物质，然后打开分液漏斗活塞，采集数据，得到如图4所示的装置内压强﹣时间图象。表3实验抽滤瓶抽滤瓶中盛放物质分液漏斗盛放物质水槽中水温1①0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液10℃2②0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液20℃3③0.2gCuO粉末20mL4%的H2O2溶液40℃（5）从实验三得出的实验结论是温度越高，反应速率越快。实验四：数字化实验受到实验条件的限制，有同学设计了如图5所示实验装置来探究双氧水的分解速率。（6）在装药品前首先需要检查装置的气密性，其检查方法是关闭分液漏斗的活塞，推或拉注射器活塞，松手后，活塞回到原处，则气密性良好；若实验时以生成30mL气体为准，其它可能的影响因素均忽略，则实验中还需要测量的数据是生成30mL气体需要的时间。【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用．【专题】科学探究．【分析】催化剂能够改变反应速率，反应前后质量和化学性质都不变。过氧化氢在催化剂催化作用下分解生成水和氧气，不同的催化剂，催化效果不同。【解答】解：（1）实验3中抽滤瓶里放的CuO粉末，即是过氧化氢溶液在CuO的催化下生成水和氧气，化学方程式为2H2O22H2O+O2↑。故答案为：2H2O22H2O+O2↑。（2）从实验一中图2的数据可以看出，不同的催化剂对同一个反应的催化效果是不同的。故答案为：不同催化剂对同一个反应的催化效果不同。（3）实验二中选用的催化剂的种类和质量是相同的，过氧化氢溶液的浓度不同，所以实验二的探究目的是探究反应物的浓度对反应速率的影响。故答案为：探究反应物的浓度对反应速率的影响。（4）从实验一中的③号瓶与实验二中的②号瓶比较，所选用的催化剂的种类和质量相同，过氧化氢溶液的浓度相同，图像曲线出现差异的原因可能是反应时溶液的温度不同造成的。故答案为：温度不同。（5）根据实验三可知，实验设计的变量是温度，分析图4，温度越高，反应的速率越快。故答案为：温度越高，反应速率越快。（6）检查装置的气密性时，关闭分液漏斗的活塞，推或拉注射器活塞，松手后，活塞回到原处，则气密性良好，则气密性良好。若实验时以生成30mL气体为准，其它可能的影响因素均忽略，则实验中还需要测量的数据是生成30mL气体需要的时间。故答案为：关闭分液漏斗的活塞，推或拉注射器活塞，松手后，活塞回到原处，则气密性良好；生成30mL气体需要的时间。【点评】本题考查的是化学反应速率的影响因素的实验探究，完成此题，可以依据题干提供的信息结合已有的知识进行分析。7．（2021秋•乐亭县期末）下列是某校课外兴趣小组同学对有关“镁与盐酸反应”的系列研究。研究一：镁与盐酸反应速率的影响因素。兴趣小组通过镁与盐酸反应探究影响反应速率的因素（镁的质量相等，镁条的形状一样，盐酸均过量），设计实验如下：试验编号盐酸的质量分数镁的形态溶液初始温度/℃①3%粉末30②3%条状20③6%粉末20④6%条状20（1）镁与盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是收集250mL氢气需要的时间。（3）比较镁的形态对该反应速率的影响应选择实验编号③④。（4）测得实验①反应中产生气体的速率（V）与时间（t）的关系如图所示，你认为在t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是镁和盐酸反应使得盐酸的溶质质量分数减小。研究二：探究镁与盐酸反应后所得溶液的酸碱性【发现问题】反应后甲同学的试管中镁条有剩余，向溶液中滴入酚酞试液，振荡，溶液显红色。对此现象，甲同学重复如上实验，得到同样结果。【提出猜想】猜想Ⅰ：氯化镁溶液使酚酞变红色；猜想Ⅱ：镁与热水反应的产物使酚酞变红色。【查阅资料】常温下，氢氧化镁难溶于水；氢氧化镁的溶解度随温度升高而增大。【实验探究】为验证猜想，甲同学按如表方案进行实验。实验方案实验现象实验结论（1）用玻璃棒蘸取氯化镁溶液滴在pH试纸上，读取数据pH＝6猜想Ⅰ不成立（选填“成立”或“不成立”）（2）在滴有酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条①溶液变红②有气泡产生猜想Ⅱ成立【结论与分析】经过探究同学们得出结论，镁能和水在加热条件下反应，生成一种碱性物质和一种气体，且该气体能燃烧。【拓展交流】一段时间后，甲同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失。你认为原因可能是在热水中氢氧化镁可以少量溶解在水中，常温下，氢氧化镁难溶于水。【考点】影响化学反应速率的因素探究；金属的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．【专题】科学探究．【分析】研究一：镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气。若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是收集250mL氢气需要的时间。对比实验要确定好常量和变量。反应物浓度越小，反应速率越慢。研究二：pH＝6，说明氯化镁溶液显酸性，不能使酚酞试液变色。镁和热水反应生成氢氧化镁和氢气，溶液变红色，是因为氢氧化镁溶解在水中形成碱性溶液。在热水中氢氧化镁可以少量溶解在水中，常温下，氢氧化镁难溶于水。【解答】解：研究一：（1）镁与盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。故答案为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是收集250mL氢气需要的时间。故答案为：收集250mL氢气需要的时间。（3）比较镁的形态对该反应速率的影响应选择实验编号是③④，是因为③④中除去镁的形态不同外，其它条件相同。故答案为：③④。（4）测得实验①反应中产生气体的速率（V）与时间（t）的关系如图所示，在t2～t3时间段内反应速率逐渐减慢的主要原因是镁和盐酸反应使得盐酸的溶质质量分数减小。故答案为：镁和盐酸反应使得盐酸的溶质质量分数减小。研究二：（1）用玻璃棒蘸取氯化镁溶液滴在pH试纸上，pH＝6，说明氯化镁溶液显酸性，不能使酚酞试液变色，猜想Ⅰ不成立。故答案为：不成立。（2）在滴有酚酞的热水中放入一段打磨过的镁条，产生气泡（镁和热水反应生成氢氧化镁和氢气），溶液变红色，是因为氢氧化镁溶解在水中形成碱性溶液。故答案为：溶液变红。【拓展交流】一段时间后，甲同学观察到溶液红色逐渐变淡，最后消失，原因可能是在热水中氢氧化镁可以少量溶解在水中，常温下，氢氧化镁难溶于水。故答案为：在热水中氢氧化镁可以少量溶解在水中，常温下，氢氧化镁难溶于水。【点评】本题主要考查物质的性质，解答时要根据各种物质的性质，结合各方面条件进行分析、判断，从而得出正确的结论。8．（2021秋•东城区期末）化学小组用如图实验装置（气密性良好）探究影响电解水反应快慢的因素。【进行实验】20℃时，在不同条件下进行实验，数据记录如下：组别实验序号液体种类电压（V）时间（min）氢气体积（mL）氧气体积（mL）Ⅰ①200mL蒸馏水24500②200mL蒸馏水1045极少极少③200mL蒸馏水164552.5Ⅱ④200mL蒸馏水+1滴浓H2SO41688104.9⑤200mL蒸馏水+2滴浓H2SO41668104.9⑥200mL蒸馏水+3滴浓H2SO41652104.9Ⅲ⑦200mL蒸馏水+0.8gNaOH103.0104.9⑧200mL蒸馏水+1.6gNaOHx2.6104.9⑨200mL蒸馏水+3.2gNaOH102.0105.0【解释与结论】（1）电解水的化学方程式为2H2O2H2↑+O2↑。（2）与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气（或O2）。（3）Ⅲ组实验⑧中的x＝10。（4）对比实验②⑦，可得出的结论是其他条件相同时，向蒸馏水中添加NaOH，能加快电解水的反应速率。（5）Ⅱ组实验的目的是探究其他条件相同时，等体积水中加人浓H2SO4的量不同，对电解水反应快慢的影响。（6）通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有通电电压、水中是否添加物质（浓H2SO4、NaOH）、水中添加物质（浓H2SO4、NaOH）的多少。【反思与评价】（7）表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2：1，从物质性质角度分析可能的原因是相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气。【考点】影响化学反应速率的因素探究；电解水实验．【专题】科学探究．【分析】（1）根据水在通电的条件下生成氢气和氧气分析。（2）电解水时，正极产生氧气，负极产生氢气，据此结合题意进行分析解答。（3）根据控制变量实验的方法分析。（4）（5）（6）根据表中信息分析。（7）根据氧气不易溶于水，氢气难溶于水分析。【解答】解：（1）水在通电的条件下生成氢气和氧气，化学方程式为：2H2O2H2↑+O2↑。（2）电解水时与电源正极相连的玻璃管内产生的气体是氧气。（3）由表中数据可知，Ⅲ中⑦⑧⑨变量是氢氧化钠的质量，故其它的量应该相同，故x＝10。（4）对比实验②⑦，其它条件相同，⑦中增加了氢氧化钠，⑦比②反应速率快，故其他条件相同时，向蒸馏水中添加NaOH，能加快电解水的反应速率。（5）由表中数据可知）Ⅱ组实验变量是浓H2SO4的质量，其它的量相同，故实验目的是探究其他条件相同时，等体积水中加人浓H2SO4的量不同，对电解水反应快慢的影响。（6）通过本实验得出，影响电解水反应快慢的因素有通电电压、水中是否添加物质（浓H2SO4、NaOH）、水中添加物质（浓H2SO4、NaOH）的多少。（7）表中部分数据氢气与氧气的体积比略大于2：1，从物质性质角度分析可能的原因是相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气。故答案为：（1）2H2O2H2↑+O2↑；（2）氧气（或O2）；（3）10；（4）其他条件相同时，向蒸馏水中添加NaOH，能加快电解水的反应速率；（5）探究其他条件相同时，等体积水中加人浓H2SO4的量不同，对电解水反应快慢的影响；（6）通电电压、水中是否添加物质（浓H2SO4、NaOH）、水中添加物质（浓H2SO4、NaOH）的多少；（7）相同条件下，氧气在水中的溶解能力大于氢气。【点评】本题是一个信息题，解题时根据题干信息、所需知识来分析解答即可。9．（2021秋•宿松县校级期末）FeCl3溶液能对过氧化氢的分解起催化作用，某小组拟在相同浓度FeCl3溶液的催化下，探究过氧化氢浓度对其分解速率的影响。采用如图所示装置进行了实验，结果如表所示。【资料】2%FeCl3溶液中水的体积约等于溶液的体积30%H2O2溶液的体积/mL2%FeCl3溶液的体积/mL加入H2O的体积/mL反应的时间/min生成气体的体积/mL153205V12103x5V2（1）写出本反应的化学方程式2H2O22H2O+O2↑。表中x＝15。（2）采用恒温水浴槽是为了保持温度不变。（3）实验结论：若V1＜V2（填“＞”“＝”或“＜”），说明其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快。【附加题】（4）若要增加一组与相对比的实验，以证明FeCl3溶液会对过氧化氢的分解产生影响，请写出具体的实验方案：利用图中反应装置2套，分别加入体积、浓度都相同的过氧化氢溶液，其中一套装置中加入适量氯化铁溶液，分别测定相同时间内收集的气体体积，加入氯化铁溶液时收集的气体体积比没有加入氯化铁溶液收集的体积大，说明氯化铁能够加快过氧化氢的分解速率。（5）小组同学在实验过程中还观察到，锥形瓶内溶液逐渐由黄色变为浅绿色，最终变回黄色。通过查阅资料得知：FeCl3溶液一般呈现黄色，FeCl2溶液一般呈现浅绿色。由此你对催化剂有何新的认识？催化剂参与化学反应。【考点】影响化学反应速率的因素探究；催化剂的特点与催化作用．【专题】科学探究．【分析】（1）过氧化氢在氯化铁催化作用下分解生成水和氧气；对比实验要确定好常量和变量。（2）采用恒温水浴槽是为了保持温度不变。（3）实验结论：若V1＜V2，说明其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快。（4）具体的实验方案：利用图中反应装置2套，分别加入体积、浓度都相同的过氧化氢溶液，其中一套装置中加入适量氯化铁溶液，分别测定相同时间内收集的气体体积，加入氯化铁溶液时收集的气体体积比没有加入氯化铁溶液收集的体积大，说明氯化铁能够加快过氧化氢的分解速率。（5）锥形瓶内溶液逐渐由黄色变为浅绿色，最终变回黄色，说明氯化铁参加反应生成了氯化亚铁，最终氯化亚铁参加反应生成了氯化铁，由此可知，催化剂参与化学反应。【解答】解：（1）过氧化氢在氯化铁催化作用下分解生成水和氧气，反应的化学方程式：2H2O22H2O+O2↑；总体积相等时，加入的过氧化氢溶液越多，质量分数越大，控制溶液的总体积不变，加入水的体积x＝5+3+20﹣10﹣3＝15。故填：2H2O22H2O+O2↑；15.（2）采用恒温水浴槽是为了保持温度不变。故填：保持温度不变。（3）实验结论：若V1＜V2，说明其他条件相同时，过氧化氢溶液的浓度越大，分解速率越快。故填：＜。（4）具体的实验方案：利用图中反应装置2套，分别加入体积、浓度都相同的过氧化氢溶液，其中一套装置中加入适量氯化铁溶液，分别测定相同时间内收集的气体体积，加入氯化铁溶液时收集的气体体积比没有加入氯化铁溶液收集的体积大，说明氯化铁能够加快过氧化氢的分解速率。故填：利用图中反应装置2套，分别加入体积、浓度都相同的过氧化氢溶液，其中一套装置中加入适量氯化铁溶液，分别测定相同时间内收集的气体体积，加入氯化铁溶液时收集的气体体积比没有加入氯化铁溶液收集的体积大，说明氯化铁能够加快过氧化氢的分解速率。（5）小组同学在实验过程中还观察到，锥形瓶内溶液逐渐由黄色变为浅绿色，最终变回黄色，说明氯化铁参加反应生成了氯化亚铁，最终氯化亚铁参加反应生成了氯化铁，由此可知，催化剂参与化学反应。故填：催化剂参与化学反应。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。10．（2021秋•包头期末）在研究化学反应伴随热量变化实验时，有的同学发现镁和铁都可以与酸反应，但反应的快慢有明显差异，提出问题并进行探究。【提出问题】酸的浓度、金属的种类、金属的形状是否会影响金属与酸反应的快慢？【进行实验】分别取20mL盐酸、2g金属。实验编号盐酸的浓度金属种类金属形状收集50mL氢气所需要的时间/s①10%镁粉状60②10%铁片状120③10%镁片状102④20%铁片状110【解释与结论】（1）镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、产生气泡。（2）镁、铁与盐酸发生的反应相似（都生成+2价的化合物），补全化学反应方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。（3）对比实验①和③，得到的结论是金属的形状会影响金属与酸反应的快慢。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是②③。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是酸的浓度、金属的种类、金属的形状。【反思与评价】（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是单位时间内收集的气体体积。【考点】影响化学反应速率的因素探究；金属的化学性质．【专题】科学探究．【分析】（1）镁与盐酸反应生成氯化镁，放热。（2）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。（3）对比实验①和③，得到的结论是金属的形状会影响金属与酸反应的快慢。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是②③，是因为②③除去金属不同外，其它条件相同。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是酸的浓度、金属的种类、金属的形状。（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是单位时间内收集的气体体积。【解答】解：（1）镁与盐酸反应的实验现象是固体逐渐消失、放出大量热、产生气泡。故填：产生气泡。（2）铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式：Fe+2HCl═FeCl2+H2↑。故填：FeCl2。（3）对比实验①和③，得到的结论是金属的形状会影响金属与酸反应的快慢。故填：金属的形状会影响金属与酸反应的快慢。（4）要比较不同种类的金属对反应快慢的影响，应选择的实验编号是②③，是因为②③除去金属不同外，其它条件相同。故填：②③。（5）由上述实验可推知，影响金属与酸反应快慢的因素是酸的浓度、金属的种类、金属的形状。故填：酸的浓度、金属的种类、金属的形状。（6）该实验除了用收集等体积氢气所用时间来衡量反应的快慢外，其他实验方法是单位时间内收集的气体体积。故填：单位时间内收集的气体体积。【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础。11．（2021秋•泉州期末）某兴趣小组通过镁与稀盐酸反应探究影响反应速率的因素（镁的质量相等，镁条的形状一样，稀盐酸均过量），设计实验如表：实验编号盐酸的质量分数镁的形态溶液初始温度/℃①3%粉末30②3%条状20③6%粉末20④6%条状20（1）镁与稀盐酸反应的化学方程式为Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。（2）若四组实验均以收集到250mL氢气为标准，要比较各组反应速率，则以上实验还需要测出的数据是收集250mL氢气需要的时间。（3）实验②和④（填实验编号）是研究盐酸的浓度对该反应速率的影响。（4）测定在不同时间产生的氢气的体积数据，绘制出图1，则实验②对应的曲线可能是d（填序号）。（5）利用图2压力传感器进行实验，得到图3锥形瓶内的压强随时间变化的曲线图，发现实验测得的实际值比理论值偏大。请分析可能的原因稀盐酸和镁反应放热，导致气体膨胀，压强增大。【考点】影响化学反应速率的因素探究；金属的化学性质；书写化学方程式、文字表达式、电离方程式．【专题】科学探究．【分析】镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，放热；反应物浓度越大、接触面积越大、温度越高，反应速率越快；气体受热膨胀时，气压增大。【解答】解：（1）镁与稀盐酸反应生成氯化镁和氢气，反应的化学方程式为：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。故填：Mg+2HCl═MgCl2+H2↑。（2）实验还需要测出的数据是收集250mL氢气需要的时间。故填：收集250mL氢气需要的