某探究性学习小组利用溶液和酸性溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)。实验序号试验温度溶液(含硫酸)溶液溶液颜色褪至无色时所需时间A29320.0250.15B20.0240.18C31320.020.16

1. 某探究性学习小组利用 $\text{[math]}$ 溶液和酸性 $\text{[math]}$ 溶液之间的反应来探究外界条件改变对化学反应速率的影响，实验如下(不考虑溶液混合所引起的体积缩小)。

实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 溶液(含硫酸)		$\text{[math]}$ 溶液		$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
实验序号	试验温度 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	$\text{[math]}$	溶液颜色褪至无色时所需时间 $\text{[math]}$
A	293	2	0.02	5	0.1	5	$\text{[math]}$
B	$\text{[math]}$	2	0.02	4	0.1	$\text{[math]}$	8
C	313	2	0.02	$\text{[math]}$	0.1	6	$\text{[math]}$

(1) 写出该反应的离子方程式(已知：草酸是弱酸，产物有 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 等)；每消耗 $\text{[math]}$ ，则反应中转移 $\text{[math]}$ 电子。

(2) 通过实验 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 可探究(填外部因素)的改变对反应速率的影响，其中 $\text{[math]}$ ；通过实验可探究温度变化对化学反应速率的影响。

(3) 若 $\text{[math]}$ ，则由此实验可以得出的结论是；利用实验 $\text{[math]}$ 中数据计算，用 $\text{[math]}$ 的浓度变化表示的反应速率为(用含有 $\text{[math]}$ 的式子表示)。

(4) 同学们在实验中发现反应速率总是如图所示，其中 $\text{[math]}$ 时间内速率变快的主要原因可能是：①产物( $\text{[math]}$ 或 $\text{[math]}$ )是反应的催化剂：②。

【考点】

化学反应速率; 化学反应速率的影响因素;

【答案】

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实验探究题普通

1. 改变反应条件可以调控化学反应速率。某化学兴趣小组为探究影响KI溶液与双氧水反应速率的因素，设计如下系列实验。用pH计测量反应过程中溶液pH的变化，当pH不变时，视为反应终点，记录此时的时间为t。所用试剂为： $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 溶液、 $\text{[math]}$ 硫酸溶液、蒸馏水。请回答下列问题：

实验序号	$\text{[math]}$ 溶液体积/mL	KI溶液体积/mL	硫酸溶液体积 $\text{[math]}$	水的体积/mL	温度/℃	t/min
1	20	20	10	0	25	$\text{[math]}$
2	10	20	a	b	25	$\text{[math]}$
3	10	20	10	c	28	$\text{[math]}$

(1) 实验1、2的目的是研究对反应速率的影响； $\text{[math]}$ 。

(2) 通过对比实验和(填标号)，可研究温度对反应速率的影响；实验3不在更高温度下进行的原因可能是。

(3) 实验1中反应的离子方程式为。

(4) 实验结束后，指导老师指出KI溶液对 $\text{[math]}$ 的分解具有催化作用。已知： $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ，在含少量I的溶液中， $\text{[math]}$ 的分解机理为：

第一步： $\text{[math]}$ (慢)

第二步： $\text{[math]}$ (快)

回答下列问题：

①双氧水分解反应的速率快慢主要取决于(填“第一步”或“第二步”)。

②第一步反应的活化能第二步反应的活化能(填“>”“=”或“<”)。

③在一定温度下， $\text{[math]}$ 双氧水分解反应过程中不同时刻测得生成氧气的体积(已折算为标准状况)如下：

$\text{[math]}$	0	2	4	6	8	10
$\text{[math]}$	0.0	9.9	17.2	22.4	26.5	29.9

请计算 $\text{[math]}$ 的平均反应速率： $\text{[math]}$ ； $\text{[math]}$ 的平均反应速率大于6-10min的平均反应速率，可能的原因是。

实验探究题普通

2. 研究催化剂对化学反应有重要意义。为探究催化剂对双氧水分解的催化效果，某研究小组做了如下实验：

(1) 甲同学欲用右图所示实验来证明MnO₂是H₂O₂分解反应的催化剂。该实验（填“能”或“不能”）达到目的，原因是。

(2) 为探究MnO₂的量对催化效果的影响，乙同学分别量取50 mL 1% H₂O₂加入容器中，在一定质量范围内，加入不同质量的MnO₂ ，测量所得气体体积，数据如下：

MnO₂的质量/g	0.1	0.2	0.4
40s末O₂体积/mL	49	61	86

由此得出的结论是，原因是。

(3) 为分析Fe³⁺和Cu²⁺对H₂O₂分解反应的催化效果，丙同学设计如下实验(三支试管中均盛有10 mL 5% H₂O₂ ) ：

试管	Ⅰ	Ⅱ	Ⅲ
滴加试剂	5滴0.1 mol·L^－¹FeCl₃	5滴0.1 mol·L^－¹ CuCl₂	5滴0.3 mol·L^－¹ NaCl
产生气泡情况	较快产生细小气泡	缓慢产生细小气泡	无气泡产生

结论是，实验Ⅲ的目的是。

(4) ① 查阅资料得知：将作为催化剂的FeCl₃溶液加入H₂O₂溶液后，溶液中会发生两个氧化还原反应，且两个反应中H₂O₂均参加了反应，试从催化剂的角度分析，这两个氧化还原反应的化学方程式分别是和（按反应发生的顺序写）。

② 在上述实验过程中，分别检测出溶液中有二价锰、二价铁和一价铜，由此得出选择作为H₂O₂分解反应的催化剂需要满足的条件是。

实验探究题普通

3. 将浓度均为 $\text{[math]}$ 的 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 溶液及淀粉溶液混合，一定时间后溶液变为蓝色。该实验是一种“碘钟实验”，某小组同学在室温下对其的原理进行探究。

资料：该“碘钟实验”的总反应为 $\text{[math]}$ ，反应分两步进行。

反应A：_______；反应B： $\text{[math]}$ 。

(1) 反应A的离子方程式是。

(2) 对于总反应，I^-的作用相当于，I^-可以改变单位体积内的(填标号)，从而改变反应速率。

a.活化分子数　　　 b.活化分子百分数　　 c.分子总数

(3) 为证明反应A、B的存在，进行实验Ⅰ。

实验I：a.向酸化的 $\text{[math]}$ 溶液中加入试剂X的水溶液，溶液变为蓝色。

b.再向得到的蓝色溶液中加入 $\text{[math]}$ 溶液，溶液的蓝色褪去。

试剂X是溶液。

(4) 为探究硫酸浓度对溶液变蓝快慢的影响进行实验II和实验III(各溶液浓度均为 $\text{[math]}$ )。

用量 $\text{[math]}$	$\text{[math]}$ 溶液	$\text{[math]}$ 溶液	$\text{[math]}$ 溶液	试剂X溶液	$\text{[math]}$
实验II	5	4	8	3	0
实验III	5	2	x	y	z

溶液从混合时的无色变为蓝色的时间：实验II是15min，实验III是20min。

①实验III中x、y、z所对应的数值分别是、、。

②对比实验II和实验III，可得出的实验结论是。

实验探究题普通